Выявление и характеристика использования пестицидов на 9000 полях органического сельского хозяйства.

Nature Communications, том 12, номер статьи: 5461 (2021) Цитировать эту статью

12 тысяч доступов

12 цитат

16 Альтметрика

Подробности о метриках

Несмотря на распространенное мнение, воздействие органического сельского хозяйства на окружающую среду, особенно в отношении использования пестицидов, еще недостаточно изучено. Тупиковую ситуацию усугубляет общее отсутствие данных о сопоставимых органических и традиционных сельскохозяйственных полях. Мы определили местоположение около 9000 органических полей с 2013 по 2019 год, используя данные о полевых культурах и использовании пестицидов, а также данные государственной сертификации в округе Керн, штат Калифорния, одном из самых ценных округов США, выращивающих сельскохозяйственные культуры. Мы разбираем, как органика по сравнению с обычными влияет на решения о распылении пестицидов, и, если опрыскивание, сколько распылять, используя как исходные, так и нормы внесения пестицидов, скорректированные с учетом разницы в урожайности, на основе глобального метаанализа. Мы показываем, что ожидаемая вероятность распыления любых пестицидов снижается примерно на 30 процентных пунктов для органических полей по сравнению с обычными полями по различным показателям использования пестицидов, включая общий вес внесенных пестицидов и грубые показатели экотоксичности. Мы сообщаем о небольшой разнице в среднем в использовании пестицидов на органических и обычных полях, где применяется опрыскивание, хотя и наблюдаем значительную гетерогенность по конкретным культурам.

Сельское хозяйство занимает около 40% пахотных земель во всем мире1 и является основной причиной деградации окружающей среды1. Несмотря на огромный рост сельскохозяйственного производства за последние несколько десятилетий, голод и недоедание остаются проблемой2, а спрос на сельскохозяйственную продукцию продолжает расти3. Поиск масштабируемых способов повышения устойчивости сельскохозяйственного производства имеет решающее значение для поддержки растущего населения и смягчения ущерба здоровью человека и окружающей среде.

Органическое сельское хозяйство — это широко предлагаемый подход к повышению устойчивости сельскохозяйственного производства. Органическое сельское хозяйство в настоящее время охватывает лишь ~1,5% мировых сельскохозяйственных угодий, но его масштабы и объемы продаж быстро растут4,5. Например, в период с 2000 по 2015 год мировые площади органического сельского хозяйства выросли с 15 миллионов га до 51 миллиона га2 и с тех пор превысили 73 миллиона га5. Быстрый рост потребительского спроса на органические продукты обусловлен множеством факторов, в основном связанных с питанием, безопасностью продуктов питания и сельскохозяйственных рабочих, а также проблемами окружающей среды4. Подобные опасения послужили толчком к многочисленным политическим инициативам по продвижению органического производства, таким как Стратегия Европейского Союза «От фермы до столовой»6,7. Несмотря на распространенное мнение, понимание преимуществ и недостатков органического сельского хозяйства в расчете на каждый результат остается областью активных исследований8,9,10,11,12,13.

Суть дебатов с точки зрения экологической устойчивости заключается в том, компенсирует ли снижение негативного экологического и экологического воздействия на поле снижение урожайности14,15 и повышенную изменчивость урожайности16, которая наблюдалась для большинства органически произведенных культур в реальных полевых исследованиях8 ,16,17. Несмотря на кажущуюся простоту, решение этого вопроса даже для части экологических последствий сталкивается с методологическими проблемами, возникающими из-за отсутствия достоверной группы сравнения18. Органические поля вряд ли будут случайно размещены на ландшафте, и органические фермеры вряд ли будут случайным привлечением более широкого фермерского сообщества. Другими словами, органические фермы могут выращивать систематически разные наборы культур на систематически лучших или худших почвах или производиться фермерами с систематически иным поведением в отношении окружающей среды или здоровья, чем у их традиционных соседей. Хотя такие проблемы могут быть решены и были решены посредством долгосрочных полевых испытаний19,20, понимание разницы между органическими и традиционными полями в реальных условиях имеет решающее значение для понимания преимуществ практики органического производства в масштабе. Однако исследования урожайности и практики среди небольшого числа желающих фермеров, скорее всего, будут подвержены предвзятости отбора. Эта проблема отбора выборки усугубляется нехваткой данных на местах о вводимых ресурсах и/или результатах в целом и об органических полях в частности11, что усложняет сравнения.