Kuraklık bağlamında ve sürdürülebilir bir şekilde mahsul üretimi nasıl yoğunlaştırılır? Gelecekteki gıda güvenliğini sağlamak çok boyutlu bilimsel ve toplumsal bir meydan okumadır.
Avrupa, olağanüstü bir sıcak hava dalgası ve tarımı için yıkıcı bir su eksikliği yaşıyor. Güney Avrupa gibi). Afrika Boynuzu'nda üst üste dört açık sezon zaten tehdit ediyor Somali, Etiyopya ve Kenya'da 16 milyondan fazla insan açlıktan ölüyor. Bu kuraklık dönemleri, şiddetini ve sıklığını artıran iklim değişikliği ile durmaya hazır değil.
Esas olarak yağmurla beslenen tarım, yağışlardaki bu dalgalanmalara karşı çok hassastır. Çiftçilerin sulama teknolojilerinden yararlandığı yerlerde, rezervler hızla tükenmekte ve bu da su krizini vurgulamaktadır. Bu nedenle, paradoksal olarak Amerika Birleşik Devletleri'nin aşırı kurak koşullarda ana pirinç yetiştiren bölgelerinden biri olan Kaliforniya, son 15 yıldır kuraklık durumundadır; Fas'ta su krizi, yakın gelecekte tarımı imkansız hale getirme riski taşıyor Agadir örneğinin gösterdiği gibi.
Su kıtlığı, XNUMX. yüzyılda gıda üretiminin en büyük kısıtlamalarından biri haline geldi.e yüzyılda tarımsal üretimi artırmamız gerekse de Önümüzdeki 70-20 yılda %30'e kadarözellikle Afrika kıtasında. Su kaynaklarının %70 ila %80'ini tükettiği için birincil kullanıcısı olan tarım sektörü, bu nedenle, su kaynaklarının tükenmesi ve diğer sektörlerden gelen talep karşısında su kullanım verimliliğini radikal bir şekilde artırmalıdır. /kentleşme, sanayileşme, turizm ve ekosistem dengeleri.
Daha az su ile daha çok üretmek bu bağlamda disiplinler arası bir meydan okuma haline geldi. Kuraklık bağlamında ve sürdürülebilir bir şekilde mahsul üretimi nasıl yoğunlaştırılır? Gelecekteki gıda güvenliğini sağlamak çok boyutlu bilimsel ve toplumsal bir meydan okumadır.
çeşit seçimi
çeşit seçimi çiftçilerin kuraklığa karşı dayanıklılığı için önemli bir kaldıraçtır. Bitkilerin su eksikliğine nasıl ve nasıl uyum sağlayabileceğini anlamak için araştırmalar sürekli olarak ilerleme kaydediyor. Ekili türler içindeki genetik çeşitlilik, üretim zorluklarını karşılamak için harekete geçirilebilir. su stresi koşulları. Gıda ürünlerinde, bir bitkinin daha az su ile daha fazla tahıl üretme yeteneği, aşağıdakilerin bir kombinasyonudur. üç fenomen :
Bir yandan, kök seviyesinde topraktan su yakalama yeteneği: Yetiştirilen türler içinde, uygun çeşitlerin seçimi için temel bir kaynağı temsil eden, kök sisteminin mimarisinde ve işleyişinde önemli bir genetik çeşitlilik vardır. farklı kuraklık durumlarına.
Daha sonra bitkinin bu suyu, buharlaşma-terleme mekanizması ile çok fazla su kaybetmeden fotosentezin fizyolojik mekanizmalarıyla nasıl biyokütleye dönüştürdüğü. Yaprakların yüzeyinde gerçekten küçük delikler vardır: stoma. Bu stomalar CO yakalamak için açılır ve kapanır2 bitki tarafından fotosentez yoluyla ve ışık enerjisinin etkisi altında büyümesi için gerekli olan karbonhidratları üretmek için kullanılır. Ancak açıldıklarında stomalar su buharının bitkiden atmosfere kaçmasına izin verir. Işığa tepki olarak stoma açılma mekanizmalarını düzenleyerek, belirli çeşit türleri, %25'e kadar su tasarrufu yapın asimile edilmiş karbon birimi başına.
Son olarak, bu biyokütlenin tahıla dönüşümünü maksimize ederek (suyun verimli kullanımı veya su kullanım verimliliği). Yenilikçi bir lizimetrik cihaz sorgum gibi bitkilerin terleme verimliliğinin çeşitler arasında büyük farklılıklar gösterdiğini, mutlaka verimi etkilemediğini ve çeşit seçimi için ilginç fırsatlar sunduğunu ortaya çıkardı.
Kırpma sistemlerinin çeşitlendirilmesi: ara ürünler ve çeşit karışımları
Mahsul sistemlerinin çeşitlendirilmesinin farklı biçimleri, aynı zamanda, ara mahsul veya çeşit karışımları gibi kuraklığa uyum için agroekolojik ve sürdürülebilir çözümler sunar. darı (pennisetum glaucum) su stresi altındaki börülce ile ilişkili böylece monokültürdekine eşdeğer bir verim elde eder, ancak ek bir protein açısından zengin baklagil hasadı ile. Tahıllar ve baklagillerin kombinasyonları, baklagillerin kaynakların sabitlenmesi üzerindeki yararlı etkisi ve daha yoğun bitki örtüsü yoluyla suyun topraktan buharlaşmasının sınırlandırılması nedeniyle toprak kaynaklarının, özellikle de suyun kullanımını gerçekten optimize eder. Bu birlikler ayrıca, uzun vadeli toprak sağlığı ve verimliliğinden yararlanarak ve ekili alan başına daha fazla bitkisel protein üreterek gıda güvenliğine daha fazla katkıda bulunur.
Artan kuraklığa yanıt olarak bir başka kaldıraç, topraktaki "yeşil" su stoğunun maksimize edilmesidir. korumaveya tesisi keşfetmeye zorlamak için arsadaki su yönetimi toprak suyu, özellikle derinlikte daha verimli, veya farklı peyzaj teknikleri (teraslar, kontur durakları vb.), diğerleri arasında.
Böylece, kuraklık karşısında, çiftçinin savunmasızlığı, ekin seçimine, çeşitlere, ekim tarihi de dahil olmak üzere kültürel uygulamalara bağlı olacaktır - bir sonraki yağmurların gerçek bir baş ağrısı haline geldiğini tahmin ederken - bu seçimler onun savunmasızlığını sadece ölçekte değil, aynı zamanda belirleyecektir. büyüme mevsiminin değil, aynı zamanda toprak sağlığı ve verimliliği üzerindeki etkileri ve suyu daha uzun süre tutma yetenekleri sayesinde daha uzun vadede.
teknolojik gelişmeler
Bu seçeneklerin tümü, agronomik ve iklim parametrelerinin hızla dalgalandığı ve değiştiği her bir çiftliğin özel ortamına bağlıdır. Tarımsal iklim durumlarının ortaya çıkan belirsizliği ve değişkenliği, geleneksel tarımsal denemelerin artık adaptasyon çözümlerini keşfetmek ve bunlara acilen yanıt vermek için yeterli olmadığı anlamına gelir.
Bu karmaşıklığı gidermek için, bazı son teknolojik gelişmeler umut vericidir:
- Giderek daha uygun fiyatlı sensörler, toprak nemini gerçek zamanlı olarak doğru bir şekilde ölçer ve bitkinin su durumu ;
- yüksek verimli fenotipleme (veya bitki davranışının gözlemi) platformları, yaprak yüzeyi, sıcaklık veya kök gibi kuraklığa uyum için gösterge anahtarlarını ölçmek için farklı sulama koşulları altında deney alanında veya serada doğrudan yüzlerce hatta binlerce çeşidin değerlendirilmesine izin verir. derinlik, örneğin katkıda bulunan yoğun su stresi altında bile yeşil kalan sorgum seçimi ;
- sağlayan uzaktan algılama bitki su stresinin bir göstergesi olarak yaprak sıcaklığını kaydedin yapay zekanın analiz araçlarıyla birleştiğinde, tarımsal araştırmalara, mahsul üretiminin su eksikliğine karşı optimizasyon sorununa yeni açılardan ışık tutacak çok sayıda daha kesin veri sunar.
Simülasyon araçları
Ama bu karmaşıklığı nasıl çözersiniz? Yarının tarımı için çözümler nasıl tahmin edilir? İstatistiksel modellerle birleştirilmiş bitki ve mahsul büyüme simülasyon araçları, sonsuz sanal denemelerin oluşturulmasına olanak tanır farklı senaryoları değerlendirmek Mevcut veya gelecekteki pedoklimatik durumlarda çeşitleri, kültürel uygulamaları birleştirmek.
Bu tür bir yaklaşım, son zamanlarda, tamamen deneysel bir yaklaşımdan çok daha düşük bir maliyetle, Kuzey Doğu Avustralya'da 150 buğday çeşidinin 13 farklı kuraklık ortamına kuru, ıslak veya orta yıllara göre adaptasyon düzeyini listelemeyi mümkün kılmıştır.
Büyük veri setlerinin (“büyük veri”) analizine ve “in silico” deneylerine dayanan bu yaklaşımlar, kuraklıkla ilgili adaptasyon ve risk yönetimi için yenilikçi çözümlere yönelik karar desteği için yeni fırsatları temsil etmektedir. bu, bitki (çeşitlilik), tarla (yetiştirme uygulaması), çiftlik veya bölge (örneğin su yönetimi) ölçeğinde olsun.
Çiftçi veya siyasi karar verici, riskler, belirsizlikler ve faydalar arasında karmaşık bir denge ile uğraşmak zorundasınız. Güney'de küçük ölçekli tarım için daha uygun kuraklık sigortası ürünleri yaratın riski daha iyi yöneterek ve yıldan yıla planlama yaparak bir bölgenin tarımını dönüştürmeye yardımcı olabilir.
Yeni yöntemler ve eski türler
Ülke düzeyinde, acil gıda krizi ve dolayısıyla gıda egemenliği sorunlarının yeniden canlanması bağlamında, Senegal gibi bazı Afrika ülkeleri su damlası başına daha fazla tahıl üretmek için yatırım yapmak zorunda kalacak. Bu, nihayetinde, tarım türlerinin radikal dönüşümünü gerektirecektir.
Nepal'de, Terai ovasında veya Hindistan'da Pencap'ta çiftçiler, yüzyıllardır yapıldığı gibi, sürekli daldırmada pirinç yetiştirmek için artık yeterli suya sahip değiller. Pirincin dönüşümlü olarak kuru veya su altında olduğu yeni yetiştirme yöntemleri (AWD ou alternatif ıslatma ve kurutma İngilizce) sera gazı emisyonlarını azaltırken su gereksinimlerini üçte bire (%15-30) kadar azaltır.
Bazı pirinç yetiştirilen bölgeler de yağmurla beslenen pirinçlere geçebilir. Sahra Altı Afrika, gösterildiği gibi durum buğdayı üretebilir bu deney Senegal ve Moritanya'dan, büyüyen bir ticaret açığını doldurmak (yerel sanayi için yılda 4 milyar dolar ithal buğday).
Bir alternatif, geleneksel türlerden daha iyi yararlanmaktır. börülce baklagil, Ya fonio, zaten yerel kurak koşullara iyi adapte olmuş. Bu ulusal seçimlerden bazıları, tarımlarının gelecekteki kuraklıklara karşı savunmasızlığı üzerinde sonuçlar doğurabilir.
Konferans kuraklık arası Afrika'da ilk kez 2022'de gerçekleşecek olan bu fuar, acilen ihtiyaç duyduğumuz bitki, tarla, çiftlik ve toplumlarımız ölçeğinde, dayanıklı, sürdürülebilir ve su verimli tarımı hayal etmek için önemli bir an olacak.
Delfin Luquet, Ekofizyolog, CIRAD; Ndjido Ardo Kane, Bitki genetikçisi, moleküler biyolog ve Senegal Tarımsal Araştırma Enstitüsü ISRA-CERAAS direktörü, Senegal Tarımsal Araştırma Enstitüsü (ISRA), Ve Vincent Vadez, Ekofizyoloji, agronomi ve modellemede baş araştırmacı, Bu kurumda kurumsallaşma (IRD)
Bu makale şuradan yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumakorijinal makale.