Как накормить мир и сохранить окружающую среду

Фермеры несут основную нагрузку по производству пищи для миллиардов людей в условиях постоянного роста мирового населения. Однако для этого им необходимо поддерживать здоровье и высокую урожайность культур, что часто требует использования удобрений и пестицидов. Эти агрохимикаты, помогая растениям, могут непреднамеренно наносить вред окружающей среде: вредить опылителям, загрязнять водоемы питательными веществами, губительными для водной жизни, и увеличивать выбросы парниковых газов, вызывающих изменение климата.

Силви Браудер, профессор факультета агрономии Университета Пердью, убеждена, что возможно совместить продуктивное сельское хозяйство с сохранением экологии. Её цель — помочь фермерам максимизировать отдачу от полей, одновременно снижая потенциальный экологический ущерб. Её исследования сосредоточены на круговороте углерода и азота в почве, секвестрации углерода, выбросах парниковых газов и влиянии земледелия на качество воды.

«У нас никогда не будет единственного решения проблемы устойчивости. Речь не только об одном питательном веществе или культуре, потому что это сельскохозяйственные системы, и они постоянно меняются, — отмечает Браудер. — Всегда будут новые вызовы и всегда будут компромиссы. Мы работаем над тем, чтобы понять эти компромиссы, а общество решит, какие из них приемлемы».

Исследования Браудер привели к созданию руководств по управлению питательными веществами и технологий, которые снижают выбросы парниковых газов и улучшают качество воздуха и воды. Эти подходы балансируют количество вносимого азота и других удобрений с потреблением растениями и пополнением органических запасов азота в здоровых почвах. Другие направления её работы включают модификацию дренажных систем и севооборотов для удержания питательных веществ от попадания в водные пути, а также модели, помогающие фермерам оценить возможность выращивания биоэнергетических культур на маргинальных землях.

Ключевой пример проекта, финансируемого Министерством сельского хозяйства США и направленного на поиск взаимовыгодных решений, — использование покровных культур для производства биоэнергии. Озимые покровные культуры, такие как озимая рожь, уменьшают эрозию почвы и поглощают остаточный азот, предотвращая его вымывание в реки. Браудер и коллеги изучают системы, в которых покровные культуры выращиваются как убираемые биоэнергетические культуры, что обеспечивает круглогодичное покрытие почвы, создает дополнительный экономический продукт и избегает конкуренции за землю между пищевыми и энергетическими культурами.

Браудер также вносит вклад в национальную аграрную политику, ранее входила в Научный консультативный совет Агентства по охране окружающей среды США. Весной этого года она представила на Капитолийском холме доклад «Создание сетей данных с открытым исходным кодом в государственных сельскохозяйственных исследованиях», призывающий к лучшему доступу и обмену сельскохозяйственными данными среди ученых. «Открытая наука и открытые данные необходимы для решения масштабных задач. Нам нужно больше сотрудничать и делиться не только результатами исследований, но и данными», — подчеркнула она.