Роль науки, технологій та інновацій у забезпеченні продовольчої безпеки до 2030 р., ЮНКТАД; WATHI
Автор: Шаміка Н. Сіріманн, Боб Белл, Ульріх Гофман, Бернадетт Оен, Адріан Мюллер та Лін Баутце
Афілійована організація: Конференція ООН з торгівлі та розвитку (ЮНКТАД)
Тип публікації: Вивчення
Дата публікації: 2017 рік
Наука та технології продовольчої безпеки
Досягнення продовольчої безпеки до 2030 року буде головним викликом і залишатиметься таким протягом усього двадцять першого століття. Цілі сталого розвитку та інші міжнародні зусилля, спрямовані на досягнення продовольчої безпеки, залучають нові технології як важливий інструмент знищення голоду. У цій главі розглядається те, як певні науково-технічні програми можуть відігравати роль у вирішенні різних аспектів продовольчої безпеки.
Наявність їжі: наука та технології для підвищення продуктивності сільського господарства
ФАО визначила продовольчий розрив близько 70 відсотків між калоріями врожаю, наявними в 2006 році, та очікуваним попитом на калорії в 2050 році. Щоб подолати цей розрив, необхідно збільшити виробництво продуктів харчування шляхом внесення генетичних удосконалень, зменшення втрат їжі та відходів, змінити дієти та підвищити продуктивність за рахунок поліпшення або підтримки родючості ґрунтів, продуктивності пасовищ та відновлення деградованих земель. У цьому контексті доступність їжі повинна буде заповнити цю продовольчу нестачу, беручи до уваги зменшення ріллі, обмеженість водних ресурсів та інші екологічні, екологічні та агрономічні обмеження. За підрахунками, за останні 40 років майже 33 відсотків ріллі світу було втрачено внаслідок забруднення чи ерозії.
Наука, технології та інновації можуть зіграти вирішальну роль у виробництві більшої кількості їжі, створюючи сорти рослин із покращеними ознаками, а також оптимізуючи ресурси, необхідні для підвищення продуктивності сільського господарства.
Звичайне схрещування для покращення сортів рослин та збільшення врожайності сільськогосподарських культур
Генетична модифікація сортів рослин може бути використана для збагачення поживними речовинами, стійкості до посухи, гербіцидів, хвороб чи шкідників, а також для отримання більш високих урожаїв. Ранні форми генетичної модифікації в сільському господарстві застосовували традиційні підходи до схрещування. У середині 1800-х років Грегор Мендель формалізував техніку розведення первинного сорту з «відносною культурою» з бажаними ознаками протягом наступних поколінь, поки отриманий сорт не відповідав характеристикам цільового сорту. Хоча вдосконалення рослин обмежується найкращими ознаками, доступними для одного сімейства сільськогосподарських культур, така технологія продовжує залишатися корисною, особливо для дрібних фермерів у різних регіонах. Недавні зусилля, спрямовані на використання звичайних схрещувань, сприяння розбудові потенціалу серед фермерів та залучення співпраці з півночі на південь, включають проект поживної кукурудзи для Ефіопії, а також Пан-Африканський союз досліджень бобів.
ФАО виявила харчовий розрив близько 70 відсотків між калоріями врожаю, наявними в 2006 році, та очікуваним попитом на калорії в 2050
Перший має на меті покращити продовольчу безпеку та харчування в Ефіопії для приблизно 3,98 мільйонів людей шляхом сприяння широкому впровадженню якісних сортів білкової кукурудзи (QPM) серед виробників та споживачів кукурудзи. Фермери (28 відсотків жінок), наукові співробітники, представники місцевих та регіональних органів влади та працівники засобів масової інформації дізналися про харчові переваги якісної білкової кукурудзи та про те, як підвищити її продуктивність, під час 1233 навчальних заходів, орієнтованих на фермерів. Цей проект знайомить з новими популяціями сортів кукурудзи з більшим вмістом білка з метою покращення харчування та продуктивності фермерів-учасників.
Управління ґрунтом для збільшення врожайності сільського господарства
Генетично вдосконалені сорти можуть не збільшити врожайність, якщо не подолати такі обмеження, як повільна родючість ґрунту. Родючі ґрунти відіграють ключову роль у підтримці сільськогосподарської продуктивності і, отже, продовольчої безпеки. Основна увага приділяється інноваціям і технологічним розробкам більше на посівах та боротьбі зі шкідниками та хворобами. і менше на практиках сталого управління ґрунтами. Однак здорові рослини ростуть на здорових ґрунтах, на які менше впливають шкідники та хвороби.
Синтетичні добрива використовувались для збільшення врожайності сільського господарства протягом десятиліть, але їх капіталоємність, залежність від природного газу - особливо у випадку азоту - та великий екологічний слід роблять їх нежиттєздатними. Надмірне використання добрив та води може завдати шкоди навколишньому середовищу та створити економічні відходи для дрібних фермерів. Крім того, Міжурядова технічна група з питань ґрунтів дійшла висновку, що фермери, по суті, видобувають ґрунт, саме тому ґрунт слід вважати невідновлюваним ресурсом.
Зрошувальні технології: технології, які роблять воду доступною для виробництва продуктів харчування
Як і родючість ґрунту, наявність води є важливим фактором для забезпечення та підвищення продуктивності врожаю. Приблизно 70 відсотків світового запасу прісної води припадає на сільське господарство. Багато фермерів не мають доступу до води для сільського господарства через фізичний дефіцит води (недостатньо води для задоволення потреб) чи економічний дефіцит води (відсутність інвестицій у водну інфраструктуру або недостатній людський потенціал для задоволення потреб у воді), серед інших факторів. У відповідь на такі виклики недорогі та недорогі свердла, насоси, що працюють на відновлюваних джерелах енергії, та технології знесолення та покращена ефективність використання води можуть потенційно зробити воду більш доступною для виробництва продуктів харчування.
Легкі свердла для дрібних підземних вод та обладнання для виявлення підземних вод потенційно можуть зробити підземні води більш доступними як спосіб зрошення. Іригаційні насоси, що працюють на сонячних батареях, можуть потенційно збільшити доступ до зрошення, якщо ручні зрошувальні насоси, які можуть бути важкими у використанні, є неадекватними або дорогі моторизовані насоси з постійними витратами на паливо фінансово недоступні. Доступні системи зберігання опадів також є потенційною технологією вирішення зрошення.
Там, де дизельні або сонячні насоси неможливі, насоси на гідросистемі можна використовувати для зрошення полів, де є проточна вода. Теплиці можуть пом'якшити недоступність води, спричинену непередбачуваними опадами, і забезпечити фермерам цілорічний вегетаційний період. Наприклад, "Революція випуску теплиць" (GRO) Світової Надії дозволяє фермерам будувати недорогі теплиці (500 доларів США) лише за два дні, які тривають протягом п'яти років у Сьєрра-Леоне та Мозамбіку. Навіть коли доступні підземні води, солонувата вода може бути непридатною для споживання людиною або зрошення сільськогосподарських культур. Технології для опріснення води, такі як електромедіалітичні системи реверсування електромедіазону, що працюють на сонячній батареї, можуть видаляти солі та мінерали з такої солонуватої води.
Адаптація виробництва продуктів харчування до зміни клімату
НТІ має зосередитись на реінтеграції рослинництва та тваринництва та пов'язаних із цим замкнутих циклів поживних речовин. У зв’язку з цим потенціал пом’якшення наслідків секвестрації вуглецю в оптимально керованих сільськогосподарських культурах та луках повинен бути більш глибоко використаний. Цей потенціал має той самий порядок, що і загальні викиди в сільському господарстві на початку, але з часом зменшується, наближаючись до нового, більш високого рівня рівноваги вуглецевого ґрунту в ґрунтах, як правило, досягаючи нульового рівня секвестрації через кілька десятиліть. Втрати вуглецю в ґрунті можна зменшити захистом існуючих постійних пасовищ, а секвестрацію вуглецю в ґрунтах можна збільшити на ріллі внесенням органічних добрив, мінімальними порушеннями ґрунту, агролісомеліорацією, змішаним посівом та посадкою бобових культур.
Розглядаючи питання пом’якшення наслідків зміни клімату та адаптації їх у сільському господарстві, стає очевидним, що мова йде не про розробку нових практик, ані про надання широко доступних знань та навичок та підтримку стійкого впровадження на місцях. Зокрема, НТІ з питань пом’якшення та адаптації до зміни клімату має зосередитись на наданні інформації та передачі знань, а також включати соціальні, а також технічні інновації. Однак багато практик забезпечують і те, і інше, а ефективні підходи до адаптації, стійкості та пом’якшення наслідків до мінливого клімату пропонують важливі екологічні, агрономічні, економічні та соціальні переваги. Крім того, місцево адаптоване розведення для посухостійких або жаростійких сортів сільськогосподарських культур, з акцентом на недостатньо використовувані культури, має великий потенціал для підтримки адаптації до кліматичних змін у сільському господарстві.
Системи раннього попередження
Вісімдесят відсотків із 1,4 мільярда гектарів світових посівних площ займаються дощем, що становить приблизно 60 відсотків світового сільськогосподарського виробництва. Точні та надійні прогнози погоди дозволяють фермерам, особливо поблизу екватора, скористатися дощами для рослинництва в регіонах з надзвичайною мінливістю погоди.
НТІ має зосередитись на реінтеграції рослинництва та тваринництва та пов'язаних із цим замкнутих циклів поживних речовин. У зв'язку з цим потенціал пом'якшення наслідків секвестрації вуглецю в оптимально керованих сільськогосподарських культурах та луках слід глибше використовувати
Глобальні системи відіграли важливу роль у розповсюдженні інформації про країни та регіони, щоб допомогти фермерам максимізувати продуктивність. Сюди входять Глобальна система інформації та раннього попередження продовольства та сільського господарства та Монітор рисового ринку (ФАО); Мережа систем раннього попередження про голод (Агентство США з міжнародного розвитку), Монітор урожаю раннього попередження (Група з спостережень за Землею) та хмарна глобальна система моніторингу сільськогосподарських культур, яка називається Crop Watch (Китайська академія наук,). Регіональні ініціативи, такі як Регіональний механізм співпраці з моніторингу посухи та раннього попередження в Азії та Тихоокеанському регіоні (Економічна та соціальна комісія для Азії та Тихого океану) та Транс-Африканська гідрометеорологічна обсерваторія, також роблять високоякісні дані доступними для своїх регіонів для підвищення продуктивності врожаю та продовольчої безпеки.
Ватиноти - це або резюме публікацій, обраних WATHI, що узгоджується з оригінальними резюме, або модифіковані версії оригінальних резюме, або уривки, вибрані WATHI, з урахуванням їх відповідності темі дискусії. Коли публікації та їх тези доступні лише французькою або англійською мовами, WATHI перекладе вибрані фрагменти на іншу мову. Усі Wathinotes посилаються на оригінальні та повні публікації, які не розміщені на сайті WATHI, і призначені для сприяння читанню цих документів, результатів дослідницької роботи науковців та експертів.
Ватиноти - це або оригінальні тези публікацій, відібрані WATHI, змінені оригінальні резюме або цитати публікацій, обрані відповідно до їхньої актуальності для теми Дискусії. Коли публікації та тези доступні лише французькою або англійською мовами, переклад здійснюється WATHI. Всі Ватиноти посилаються на оригінальні та цілісні публікації, які не розміщені на веб-сайті WATHI. WATHI бере участь у просуванні цих документів, написаних викладачами та експертами університетів