Системный подход к шести основным стратегиям экономии воды в сельском хозяйстве

Вода — основа сельского хозяйства. Каждый этап выращивания пищи зависит от надежного доступа к воде. Однако уровень воды снижается во многих реках и водоносных горизонтах, которые являются ключевыми ресурсами для сельхозпроизводителей, особенно на западе США. Эти снижения угрожают как продовольственным запасам, так и критическим экосистемам. Новый обзорный документ, подготовленный исследователями из Университета штата Колорадо, рассматривает шесть стратегий решения проблемы нехватки воды.

«Простого решения не существует», — сказал Томас Борч, профессор кафедры почвоведения и растениеводства CSU, соавтор и главный исследователь статьи. — «Но системный подход, который мы обсуждаем в нашей статье, предлагает прочную основу для построения более устойчивой и эффективной стратегии управления водными ресурсами».

Такие стратегии критически важны, отчасти потому, что на сельское хозяйство обычно приходится около 80% доступных водных ресурсов в США.

Опубликованная на этой неделе в журнале Nature Water статья под названием «Advancing sustainable water use across the agricultural life cycle in the USA» исследует потенциальную эффективность, недостатки и проблемы внедрения шести подходов к сохранению воды в национальном масштабе.

Рассмотренные подходы:

• оптимизация районов выращивания культур;
• внедрение более дальновидных стратегий управления почвой;
• более эффективное использование современных технологий орошения;
• применение методов очистки и повторного использования воды;
• снижение потребления воды в животноводстве;
• минимизация потерь и отходов продовольствия.

Хотя нехватка воды — глобальная проблема, статья фокусируется на США. В 2023 году, согласно статье, США произвели более 30% мирового урожая кукурузы и сои; были крупнейшим экспортером риса, хлопка и миндаля; и вторым по величине экспортером кукурузы, сои и куриного мяса.

Один из главных выводов, по мнению авторов, заключается в том, что не существует «серебряной пули» для решения этой проблемы; необходим многогранный подход. Более того, каждая стратегия экономии воды имеет свои собственные сложности и проблемы.

Например, ученые отмечают, что существует значительный потенциал для экономии воды за счет выращивания культур, наиболее подходящих для климата в каждом конкретном регионе, однако существует множество барьеров, которые могут удерживать фермеров от смены культур. Переход на новые культуры может потребовать значительных финансовых вложений и сопряжен с рыночными рисками.

Аналогичная ситуация с использованием очищенных сточных вод для орошения сельскохозяйственных культур — подход, который авторы считают перспективным. Но они также признают наличие барьеров для его внедрения. Флорида, Калифорния и Техас, а также несколько европейских стран уже успешно используют очищенные сточные воды для орошения сельскохозяйственных полей и ландшафтов, таких как поля для гольфа. И все же, пишут авторы, сохраняются проблемы с восприятием общественностью использования очищенных сточных вод для выращивания пищи и неоднородным регулированием их применения.

«Мы посчитали важным провести этот обзор, потому что разговоры об использовании воды в сельском хозяйстве часто сосредоточены на изолированных решениях, таких как повышение эффективности орошения, без учета более широких систем или потенциальных экологических и экономических компромиссов», — сказала Хума Тарик Малик, докторант лаборатории Борча в CSU и ведущий автор статьи. — «Мы хотели собрать воедино ряд подходов, посмотреть, как они взаимодействуют, и понять, где лежат реальные возможности».

Еще два пути, которые авторы рассматривают как возможности для экономии воды, — это снижение потребления воды, связанного с животноводством, и уменьшение количества воды, используемой для выращивания пищи, которая в конечном итоге теряется или выбрасывается. Несъеденная пища в США составляет около 22% всего водопотребления в стране. Они также отмечают, что приоритизация менее водоемких кормовых культур может быть эффективным путем снижения потребности в воде в животноводстве.

«Наша статья показывает, что каждый из нас может сыграть свою роль в защите наших ограниченных водных ресурсов для сельского хозяйства, — сказал Борч, — поддерживая точное земледелие, выбирая культуры, подходящие для нашего местного климата, сокращая пищевые отходы и даже более осознанно подходя к тому, что мы едим».

Помимо рассмотрения каждой стратегии, авторы также отметили роль политики в решении проблемы нехватки воды. Внедрение местной, региональной и национальной политики, способствующей внедрению водосберегающих мер в сельском хозяйстве, имеет решающее значение: «Ключом к достижению устойчивого управления водными ресурсами с помощью этих стратегий является политика, эффективно стимулирующая прогресс в их реализации».