Как мелкие фермеры могут перейти к устойчивому производству в Северном Китае?

Мелкие фермеры — основная масса сельхозпроизводителей Китая, их около 203 миллионов, что составляет 98% всех сельхозпредприятий. Они часто вкладывают избыточные ресурсы, эффективность их использования низка, что ведет к серьезному воздействию на окружающую среду: загрязнению воздуха, деградации почв, эвтрофикации и дефициту ресурсов.

Экологические проблемы угрожают долгосрочной устойчивости производства продовольствия в Китае. Необходим переход к устойчивому производству, но он сталкивается с вызовами: мелкомасштабное и децентрализованное управление землями, старение сельского населения, отток рабочей силы, рост ее стоимости, что затрудняет внедрение технологий. Из-за различий в ресурсах, климате и социально-экономических условиях между регионами необходимы локализованные стратегии, которые пока недостаточно изучены.

Группа под руководством доцента Минхао Чжуана и профессора Инъин Чжэн из Китайского сельскохозяйственного университета на примере производства кукурузы в провинции Хэбэй исследовала путь перехода к экологически-экономической устойчивости для мелких фермеров Северного Китая.

С помощью энергетического анализа, углеродного и азотного следов, а также анализа затрат и выгод, исследователи оценили текущую устойчивость производства кукурузы в 126 уездах Хэбэй, изучили потенциал улучшения за счет сокращения разрывов в урожайности и эффективности использования азота (N), и обсудили путь перехода.

Результаты и потенциал улучшения

Исследование показало:

  • Средний индекс энергетической устойчивости (ESI) для кукурузы — 2,31 (относительно низкий).
  • Средние выбросы парниковых газов (GHG) — 0,15 г·ккал–1 CO2-экв.
  • Средние потери активного азота (Nr) — 3,75 мг·ккал–1 N.
  • Средние затраты и чистый доход — 12 700 и 4340 юаней·га–1 соответственно.

Это указывает на большой потенциал улучшения. Показатели имели явную пространственную неоднородность, подтверждая необходимость локализованных стратегий.

Для определения потенциала смоделировали три сценария:

  1. S1: Достижение наивысших 10% урожайности в каждом уезде.
  2. S2: Достижение наивысших 10% эффективности использования азота (N) в каждом уезде.
  3. S3: Одновременное достижение наивысших 10% по обоим показателям.

На основе анализа предложены оптимальные стратегии для каждого уезда. Их реализация позволит увеличить средний ESI и чистый доход на 32% и 83% соответственно, а средние выбросы GHG и потери Nr снизить на 33% и 35% соответственно. Этот потенциал выше, чем при применении единых стратегий.

Ключевые направления для перехода

Для перехода к устойчивому сельскому хозяйству необходимо работать по трем направлениям:

  1. Общая стратегия: Разработка политических рамок, охватывающих модернизацию базовой системы сельских операций, системы социальных услуг в АПК, подготовку кадров и технические инновации.
  2. Технические инновации: «Зеленый» переход должен проходить три фазы:
    • Оптимизация эффективности использования ресурсов (технологии 4R, цифровое сельское хозяйство, анализ почвы и рекомендации по удобрениям).
    • Замена технологий.
    • Перепроектирование (полная реинтеграция сельхозпрактик).
  3. Внедрение на местах: Необходимо перестроить отношения между учеными, специалистами по распространению технологий и фермерами, создавая тиражируемую модель внедрения технологий.

Исследование предоставляет научную основу для выбора стратегий достижения устойчивости для мелких фермеров в Северном Китае и может быть полезно для других стран со схожими вызовами.

Исследование опубликовано в журнале Frontiers of Agricultural Science and Engineering.

2022-05-25