Informace

9.5: Udržitelné zemědělství - biologie


Udržitelné zemědělství“Řešil Kongres v roce 1990„ Farm Bill “. Podle tohoto zákona „termín udržitelné zemědělství znamená integrovaný systém postupů rostlinné a živočišné výroby s aplikací specifickou pro dané místo, která v dlouhodobém horizontu:

  • uspokojit potřeby lidského jídla a vlákniny;
  • zlepšit kvalitu životního prostředí a základnu přírodních zdrojů, na které závisí zemědělské hospodářství;
  • co nejefektivněji využívat neobnovitelné zdroje a zdroje na farmě a případně integrovat přirozené biologické cykly a kontroly;
  • udržovat ekonomickou životaschopnost zemědělských operací; a
  • zlepšit kvalitu života zemědělců a společnosti jako celku. “

Ekologické zemědělství je dobré pro zemědělce, spotřebitele a životní prostředí

Ekologické zemědělství je systém řízení ekologické produkce, který podporuje a zvyšuje biologickou rozmanitost, biologické cykly a biologickou aktivitu půdy. Biopotraviny produkují zemědělci, kteří kladou důraz na využívání obnovitelných zdrojů a ochranu půdy a vody s cílem zlepšit kvalitu životního prostředí pro budoucí generace. Organické maso, drůbež, vejce a mléčné výrobky pocházejí ze zvířat, která nedostávají žádná antibiotika ani růstové hormony. Biopotraviny se vyrábějí bez použití většiny konvenčních pesticidů, hnojiv vyrobených ze syntetických přísad nebo čistírenského kalu nebo GMO.

Ekologická produkce s odpovídajícími postupy pro zachování úrodnosti půdy a zdraví půdy je proto příznivější alternativou ke konvenčnímu, vysoce hodnotnému zahradnictví. Hnutí za ekologické potraviny schválila Organizace OSN pro výživu a zemědělství, která ve zprávě z roku 2007 tvrdí, že ekologické zemědělství bojuje proti hladu, bojuje se změnou klimatu a je dobré pro zemědělce, spotřebitele a životní prostředí. Nejsilnějšími výhodami organického zemědělství je využívání zdrojů, které jsou nezávislé na fosilních palivech, jsou dostupné na místě, vyvíjejí minimální ekologické zátěže a jsou nákladově efektivní.

IPM je kombinací praktik zdravého rozumu

Integrovaná ochrana proti škůdcům (IPM) se týká kombinace ekologicky podložených postupů kontroly škůdců řízených zemědělci, jejichž cílem je snížit závislost na syntetických chemických pesticidech. Zahrnuje (a) řízení škůdců (jejich udržování pod ekonomicky škodlivými úrovněmi) spíše než snahu o jejich likvidaci; b) spoléhat se v maximální možné míře na nechemická opatření k udržení nízké populace škůdců; a (c) výběr a použití pesticidů, pokud mají být použity, způsobem, který minimalizuje nepříznivé účinky na prospěšné organismy, lidi a životní prostředí. Je všeobecně známo, že použití přístupu IPM nemusí nutně znamenat odstranění používání pesticidů, ačkoli tomu tak často je, protože pesticidy jsou často z různých důvodů nadměrně používány.

Přístup IPM považuje pesticidy za převážně krátkodobá nápravná opatření, pokud adekvátně nefungují ekologičtější kontrolní opatření (někdy se uvádí, že používání pesticidů je „krajním řešením“). V případech, kdy jsou používány pesticidy, by měly být vybírány a aplikovány takovým způsobem, aby se minimalizovalo množství narušení, které způsobují životnímu prostředí, například používáním produktů, které nejsou perzistentní, a jejich aplikací co nejcíleněji ).

Biologická kontrola

Biologická kontrola (biocontrol) je použití jednoho biologického druhu ke snížení populací jiného druhu. Došlo k podstatnému nárůstu komercializace biokontrolních produktů, jako je užitečný hmyz, kultivovaní predátoři a přírodní nebo netoxické přípravky na hubení škůdců. Biocontrol se začleňuje do hlavních zemědělských komodit, jako je bavlna, kukuřice a nejčastěji zeleninové plodiny. Biocontrol se také pomalu objevuje v oblasti kontroly vektorů ve veřejném zdraví a v oblastech, které se po dlouhou dobu zaměřovaly hlavně na kontrolu chemických vektorů v programech kontroly komárů/malárie - černé mušky/onchocerciasis. Mezi úspěšné a komercializované příklady biokontrol patří berušky ke snížení populace mšic, parazitické vosy ke snížení populace můr, použití bakterie Bacillus thuringenensis zabíjet larvy komárů a můr a zavádění hub, jako je Trichoderma, k potlačení chorob rostlin způsobených houbami, listový brouk (Galerucella klidná) k potlačení purpurového loosestrife, škodlivého plevele (Obrázek ( PageIndex {1} )). Ve všech těchto případech nejde o to úplně zničit patogen nebo škůdce, ale spíše snížit škody pod ekonomicky významné hodnoty.

Meziplodina podporuje interakce rostlin

Meziplodina znamená pěstování dvou nebo více plodin v těsné blízkosti sebe během části nebo všech jejich životních cyklů za účelem podpory zlepšování půdy, biologické rozmanitosti a ochrany před škůdci. Začlenění principů meziplodiny do zemědělské operace zvyšuje rozmanitost a interakci mezi rostlinami, členovci, savci, ptáky a mikroorganismy, což má za následek stabilnější ekosystém plodin a efektivnější využití prostoru, vody, slunečního světla a živin (obrázek ( PageIndex { 2} )). Tento kolaborativní způsob řízení plodin napodobuje přírodu a je vystaven menšímu počtu škůdců, lepšímu koloběhu živin a příjmu živin plodinami a zvýšené infiltraci vody a zadržování vlhkosti. Prospívá kvalita půdy, kvalita vody a přírodní stanoviště.

Postupy ekologického zemědělství omezují zbytečné využívání vstupů

V moderních zemědělských postupech se těžké stroje používají k přípravě seťového lůžka k výsadbě, ke kontrole plevelů a ke sklizni plodin. Použití těžkého vybavení má mnoho výhod v úspoře času a práce, ale může způsobit zhutnění půdy a narušení přirozených půdních organismů. Problém zhutnění půdy spočívá v tom, že zvýšená hustota půdy omezuje hloubku proniknutí kořenů a může bránit správnému růstu rostlin.

Alternativní postupy obecně podporují minimální zpracování půdy nebo žádné metody zpracování půdy. Při správném plánování to může současně omezit zhutňování, chránit půdní organismy, snížit náklady (pokud je prováděno správně), podporovat infiltraci vody a pomáhat předcházet erozi ornice (obrázek ( PageIndex {3} )).

Obdělávání polí pomáhá rozbít hrudy, které byly dříve zhutněny, takže osvědčené postupy se mohou v lokalitách s různou texturou a složením půdy lišit. Dalším aspektem zpracování půdy je, že to může vést k rychlejšímu rozkladu organické hmoty v důsledku většího provzdušňování půdy. Ve velkých oblastech zemědělské půdy to má nezamýšlený důsledek uvolňování více oxidů uhlíku a dusíku (skleníkových plynů) do atmosféry, což přispívá ke globálnímu oteplování. Při neobdělávaném zemědělství se uhlík může skutečně zachytit do půdy. Pěstování bez obdělávání půdy tedy může být výhodné pro problémy udržitelnosti v místním i globálním měřítku. Bezpracovní systémy konzervačního zemědělství prokázaly v Latinské Americe velký úspěch a používají se v jižní Asii a Africe.

Střídání plodin

Otočení plodin jsou plánované sekvence plodin v průběhu času na stejném poli. Střídání plodin přináší výhody produktivity zlepšením úrovně živin v půdě a přerušením cyklů škůdců plodin. Zemědělci se mohou také rozhodnout střídat plodiny, aby snížili riziko produkce prostřednictvím diverzifikace nebo aby řídili omezené zdroje, jako je práce, během výsadby a načasování sklizně. Tato strategie snižuje náklady na pesticidy tím, že přirozeně prolomí cyklus plevelů, hmyzu a chorob. Tráva a luštěniny v rotaci také chrání kvalitu vody tím, že zabraňují vstupu přebytečných živin nebo chemikálií do vodních zdrojů.

ALTERNATIVA K postřiku: OVLÁDÁNÍ BOLLWORMU V SHANDONGU

Zemědělci v Shandongu (Čína) používají inovativní metody ke kontrole napadení bavlníkových bollworm, když se tento hmyz stal odolným vůči většině pesticidů. Mezi zavedená kontrolní opatření patřily:

  1. Používání kultivarů odolných vůči škůdcům a mezipěstování bavlny pšenicí nebo kukuřicí.
  2. Používání lamp a větviček topolů k zachycení a zabíjení dospělých ke snížení počtu dospělých.
  3. Pokud byly použity pesticidy, byly aplikovány na části stonku bavlníku, nikoli postřikem celého pole (k ochraně přirozených nepřátel bollworm).

Tyto a některé další nástroje biologické kontroly se osvědčily při kontrole populací hmyzu a odolnosti proti hmyzu, ochraně okolí a snižování nákladů.

Budoucnost konceptu udržitelného zemědělství

Mnozí v zemědělské komunitě přijali pocit naléhavosti a směru, na který ukazuje koncept udržitelného zemědělství. Udržitelnost se stala nedílnou součástí mnoha vládních, komerčních a neziskových zemědělských výzkumných snah a začíná být vetkána do zemědělské politiky. Stále více zemědělců a farmářů se vydalo vlastní cestou k udržitelnosti a integrovalo do svých podniků integrované a inovativní přístupy.


UDRŽITELNÁ VÝROBA PLODINY

Postupy udržitelné rostlinné výroby mohou časem vést k vyšším výnosům s menší potřebou nákladných a ekologicky škodlivých vstupů. Rostlinná výroba vyžaduje hospodaření s živinami, ochranu půdy a vody, porozumění opylování a využívání energie.

Ale není to jen o jídle! Udržitelná rostlinná produkce je průsečná a kombinuje biologii, ekonomii, strojírenství, chemii, rozvoj komunity a etické postupy. Zahrnuje širokou škálu sociálních, ekonomických, finančních, environmentálních a technických otázek souvisejících s výrobou potravin a vlákniny.

Zvažte použití přírodních plodin produkujících olej nebo produktů z přírodních organických sloučenin. To by mohlo zahrnovat kosmetiku, doplňky stravy, léčiva, potraviny vyrobené z přírodních zdrojů a genetické inovace. Nebo zvažte, jak mohou alternativní způsoby pěstování potravin zachránit okolní ekosystém.


Mikrobiom pro udržitelné zemědělství: přehled se zvláštním zřetelem na systém produkce kukuřice

Mikrobiální rozmanitost tvořená věkem evoluce v půdách hraje důležitou roli v udržitelnosti rostlinné výroby obohacením půdy a zmírněním biotického a abiotického stresu. Tato rozmanitost je základní součástí agroekosystému, který je vytlačován na hrany čerpáním agrochemikálií a neustálými poruchami půdy. V důsledku toho se účinnost systému plodin snižuje, což je dále zhoršováno zvýšeným výskytem abiotických stresů v důsledku změn klimatických vzorců. V sázce je tedy udržitelnost zemědělství. Pochopení mikrobioty obývající fylosféru, endosféru, spermosféru, rhizosféru a nerhizosféru a její využití by mohlo být strategií udržitelné produkce plodin. Tento přehled zkoumá dostupné informace o rozmanitosti prospěšných mikrobů v zemědělském ekosystému a syntetizuje jejich komerční využití v zemědělství. Mikrobiota v agroekosystému funguje tak, že získává živiny, zvyšuje dostupnost živin, příjem vody a zlepšuje abiotický a abiotický stres. Externí aplikace takové prospěšné mikrobioty nebo mikrobiálních konsorcií pomáhá při růstu rostlin a poskytuje odolnost vůči suchu, slanosti, těžkým kovům, vysokoteplotnímu a radiačnímu stresu v různých plodinách. Ty byly nápomocny při zvyšování tolerance vůči chorobám, škůdcům hmyzu a hlísticím v různých systémech pěstování plodin. Studie o mikrobiomu v revolučních produkčních systémech, jako je konzervativní zemědělství a chráněné pěstování, které používají menší agrochemikálie, jsou však omezené a pokud jsou využívány, mohou poskytnout cenný vstup do udržitelné zemědělské produkce.

Toto je náhled obsahu předplatného, ​​přístup prostřednictvím vaší instituce.


2. Materiály a metody

2.1. Přehled čínského zemědělství

Zemědělství je v Číně životně důležité odvětví, zaměstnává více než 300 milionů zemědělců. Zemědělská revoluce v Číně prostřednictvím intenzifikace ovlivnila využití a akumulaci živin, ale zároveň zvýšila riziko znečištění vody [14]. Rostlinná produkce se od 80. let 20. století výrazně zvýšila díky vylepšeným odrůdám plodin v kombinaci s rostoucím používáním hnojiv, pesticidů a závlahové vody [19]. Čína zaujímá první místo v celosvětové produkci zemědělských podniků, především produkuje rýži, pšenici, brambory, čirok, arašídy, čaj, proso, ječmen, bavlnu, olejnaté semeno, vepřové maso a ryby.

Před rokem 1978 byla většina živin recyklována ve smíšených zemědělských systémech, hospodářská zvířata byla krmena krmnými plodinami, krmivy a zbytky plodin a plodiny byly oplodňovány hnojem zvířat a lidí a hnojivy [20]. Od roku 1978 začalo moderní tržně orientované zemědělství postupně nahrazovat tradiční zemědělství. Minerální hnojiva zlevnila ve srovnání s mzdovými náklady na sběr a recyklaci odpadů na orné půdě [14]. Živočišná výroba se navíc rychle zvýšila v důsledku zvýšeného dovozu krmiv [19] a stala se více centralizovanou s nárůstem průměrného počtu zvířat na farmu. Prostorově se živočišná výroba stále více oddělovala od rostlinné výroby [19]. Hnůj z omezeného krmení zvířat se stále více vypouští přímo do povrchových vod. V oblastech s vysoce intenzivní živočišnou výrobou dodávky živin v chovu hospodářských zvířat často převyšují potřeby plodin a přebytky se hromadí v půdě nebo se ztrácí povrchovým odtokem nebo vyplavováním a mohou vést k eutrofizaci sladkovodních a mořských vodních ekosystémů [14].

Čína má 31 provincií, které byly v této studii seskupeny do pěti regionů (sever, jih, severovýchod, severozápad a planina Jang -c' -ťiang, viz obrázek S1). Zemědělské a plodinové systémy v těchto regionech se výrazně liší. Mírně více než 10% z celkové plochy půdy je využíváno k intenzivní rostlinné produkci, převážně v severních, severovýchodních a jangtzeských nížinách. Kromě toho se živočišná výroba částečně přesunula z venkovských oblastí do městských oblastí, v blízkosti potravinářského průmyslu a hlavních center spotřeby potravin [19].

Oddělení živočišné a rostlinné výroby se nejvíce projevuje ve velkých městech. Vysoká hustota zvířat se dnes vyskytuje v Pekingu, Šanghaji a Kantonu, a v mnoha venkovských oblastech na severu, severovýchodě, Jang -c’ -ťiang a jihovýchodě s tradičními drobnými pěstiteli. Systémy pastvy s nízkou hustotou se vyskytují většinou v severozápadní oblasti Číny v pěti hlavních pastoračních obvodech (Vnitřní Mongolsko, Gansu, Čching-chaj, Tibet a Xing Ťiang). Použití hnojiv je obecně mnohem nižší v západní než ve východní části země. V některých oblastech se zbytky plodin používají ke krmení zvířat nebo jako palivo, zatímco jako palivo se používá také hnůj [19].

2.2. Popis modelu

Byl použit DPPS-jednoduchý dvoupolohový model P [18] zahrnující labilní a stabilní fondy a dlouhodobá vstupní a výstupní data P [10]. Model DPPS reprodukuje historický příjem plodin jako funkci vstupů P (hnojivo a hnůj). Tento model zvažuje základní toky P mezi plodinami a půdou. Zahrnuje labilní i stabilní skupiny P s ročním časovým krokem. Model dokáže vypočítat přenos P mezi různými pooly, příjem P podle plodin a velikosti zásobníků. Tento model lze také použít pro výpočet požadavku na hnojivo pro budoucí cílový výnos. Model DPPS úspěšně simuloval historické vzorce absorpce plodiny P v reakci na aplikační dávky na všech kontinentech a na celém světě, jak ukazuje Sattari a kol [10].

Tento model byl použit k výpočtu budoucích dávek hnojiv a hnoje P v Číně na základě cílové produkce plodin v roce 2050 odvozené z trendu Rio + 20 nebo scénářů základní linie [10]. Podrobnosti o modelu a jeho aplikaci pro odhad budoucích požadavků P jsou uvedeny v Sattari a kol [10] a Wolf a kol [18].

2.3. P vstupy a výstupy

Roční rozpočty vstupů a výstupů P byly vypočítány od roku 1970 do roku 2010 ve třech různých stupnicích, tj. Provinční, regionální a země. Roční výnosy plodin, roční spotřeba chemických hnojiv P a plochy plodin na orné půdě jsou k dispozici na úrovni zemí od FAO [21] za období 1970–2010 a z čínských statistik [22] od roku 1978 na národní i provinční úrovni. K rozčlenění dlouhodobých národních údajů FAO na provinční úroveň byla použita čínská statistika na úrovni provincií [23].

2.3.1. Hnůj

Ze zemědělské statistiky nejsou k dispozici žádné údaje o produkci a použití kejdy P. Použili jsme údaje o populacích zvířat pro mléčný a nedojný skot, buvoly, ovce a kozy, prasata, drůbež, koně, osly, mezky a velbloudy za roky 1970, 1980, 1990, 2000, 2005 a 2010 [24] a použili lineární interpolace mezi těmito roky. Celková produkce P hnoje byla vypočtena z celkových zvířecích zásob a rychlostí vylučování P (viz SI) [24, 25]. Kejda k dispozici pro aplikaci na plodiny a pastviny zahrnuje veškerý skladovaný nebo sesbíraný hnůj a vylučuje vylučování na pastvinách a chlévskou mrvu používanou k jiným účelům (palivo, stavební materiál) nebo hnůj vůbec nepoužitý (jako je hnůj z uzavřených krmných operací) shromažďovány v lagunách nebo vypouštěny do povrchových vod). Podrobnější vysvětlení týkající se výpočtů hnoje, používání hnoje a míry vylučování podle kategorie zvířat, jakož i kejdy nerecyklovaného v zemědělství jsou uvedeny v SI.

2.3.2. Zvětrávání a atmosférická depozice

Použili jsme globální hodnoty z Liu a kol [26] pro dodávku P ze zvětrávání (1,6 Tg yr −1) a atmosférické depozice (0,4 Tg yr −1) a pro výpočet průměrných vstupů P na hektar (1 a 0,25 kg ha −1 yr −1 ze zvětrávání a depozice, respektive).

2.3.3. Odtok a eroze

Odtok je celkově dominantní cestou ztráty P ze zemědělské půdy a vyluhování P je důležité v oblastech s půdami nasycenými P v některých průmyslových zemích. Pro odhad ztráty P odtoku jsme použili nárůst globálního exportu řeky P, jak uvádí Seitzinger a kol [27] za období 1970–2000 (bez příspěvku na odpadní vody), za předpokladu, že tento nárůst lze zcela přičíst zemědělským činnostem. Tento nárůst zahrnuje sediment, částicové a rozpuštěné formy P a je korigován na retenci P v říčních systémech. Tento jednoduchý výpočet poskytuje ztrátu P vodním systémům prostřednictvím povrchového odtoku [24] asi 10% vstupů P půdy z hnojiv a hnoje.

V DPPS jsou vstupy hnojiv a hnoje přímo přidělovány labilním a stabilním zásobám. Vlk a kol [18] navrhli orientační hodnoty pro frakce labilních a stabilních zásob v superfosfátovém hnojivu 0,8, respektive 0,2. Vypočtená ztráta P odtokem je tedy ve skutečnosti odebrána z labilních a stabilních skupin v poměru 4: 1 [10] před přidělením do skupin.

2.3.4. Příjem plodin

Výnosy 116 plodin pěstovaných v Číně jsou k dispozici od roku 1970 do roku 2010 [21]. Obsahy P pro každou plodinu byly získány z různých zdrojů [28, 29] a množství sklizeného P bylo vypočítáno jako doba produkce krát obsah P.

2.4. Scénář pro období 2010–2050

Pro simulace budoucího použití P v Číně jsme použili scénář Rio + 20 Trend. Podobně jako základní scénář Environmentálního výhledu Organizace pro hospodářskou spolupráci a rozvoj (OECD) [30], scénář Global Orchestration of the Millenium Ecosystem Assessment [31] a scénář A1 IPCC-SRES [32], Rio + 20 Scénář trendů je základní scénář nebo obvyklý scénář s podobnými předpoklady o populačním růstu a cestách hospodářského rozvoje. Základní scénáře představují pokračování současných trendů bez dramatických změn nebo posunů v produkčních a řídících systémech, postoje k problémům životního prostředí atd. Studie Rio + 20 [33] popisuje čtyři scénáře, scénář Trend a tři cesty výzev. Scénář Trend popisuje možné trendy při absenci pěti politik v oblasti klimatu a udržitelnosti. Tyto tři cesty výzev byly navrženy tak, aby posoudily potenciál dosažení cílů udržitelnosti.

Ve scénáři Trend Rio + 20 se předpokládá, že světová populace v období 2010–2050 poroste ze 7 na 9 miliard lidí a čínská populace z 1,360 miliardy na 1,415 miliardy obyvatel. Do roku 2040 se předpokládá nejvyšší tempo hospodářského růstu pro Asii ve srovnání s jinými kontinenty, což povede k silnému zvýšení poptávky po zemědělských produktech a následným změnám ve využívání půdy. Historicky bylo téměř 20% celosvětového nárůstu zemědělské produkce dosaženo rozšířením celkové zemědělské plochy. Očekává se, že tento trend bude pokračovat i ve scénáři trendu Rio + 20, což povede k určitému dalšímu rozšíření zemědělských oblastí hlavně pro plodiny. Jako odraz zpomalení globálního růstu populace kolem roku 2050 se však globální expanze využívání půdy ke konci období scénáře ustálí.

Podle FAO [34] se celková zemědělská plocha v Číně sníží do roku 2030 a 2050, většinou kvůli urbanizaci. Vzhledem k nejistotám ohledně budoucího rozšiřování nebo zmenšování zemědělské oblasti v Číně jsme pro budoucí odhady od roku 2010 používali konstantní plochu orné půdy.


Lepší zemědělství si nemůžete koupit

Vzhledem k tomu, že se orná půda rychle eroduje, je pro udržitelné zásobování potravinami zapotřebí přechod k trvalkám.

Aby se zabránilo degradaci půdy, je třeba, aby trvalky nahradily jednoleté obilniny, které v současné době převládají [EPA]

Základ zásobování lidstva potravinami se hroutí. OSN nyní odhaduje, že více než 20 procent obdělávané půdy Země je výrazně degradováno, zatímco ve Spojených státech 28 procent orné půdy eroduje neudržitelným tempem. Výzkum ukazuje, že ze všech lidských činností je zemědělství největší hrozbou pro biologickou rozmanitost a ekosystémy.

Řešení mnoha problémů zemědělství není nemožné, ale související problémy jsou složité a nezbytné transformace radikální. Diskutovat o nich znamená riskovat strašení nebo matení lidí. Na druhou stranu každý má rád dobré jídlo. Kampaně za ekologičtější zemědělské postupy, zejména v bohatších zemích, tedy příliš často spotřebitelům naznačují, že s dostatkem úsilí se můžeme jednoduše najíst do udržitelné budoucnosti.

Organic Valley, největší americké družstvo v oblasti ekologického zemědělství, například naznačuje, že „osobní výběr potravin ovlivňuje zdraví našich těl a naší planety a řídí jejich budoucnost“. Stejně tak British Soil Association říká, že „rozhodnutí o nákupu, která děláme každý den, jsou jednoduchou, ale silnou formou přímé akce“, a Naturalnews.com zdůrazňuje, že „změnou toho, co kupujete, změníte to, co zemědělci vyrostou a jak budou pěstovat to “.

Ale věřit, že naše osobní rozhodnutí o nákupu potravin nebo zdatnost v zahradnictví mohou tlačit globální potravinový systém k udržitelnosti-hlasovat třikrát denně s našimi vidlemi, jak naléhal spisovatel Michael Pollan-znamená předpokládat, že globální zemědělská ekonomika funguje stejná sousedská pravidla, která panují na místním farmářském trhu.

Není. Jíst dobře vyrobené jídlo zlepší naše vlastní zdraví, ale ne nutně zdraví zemských půd. Na 1,5 miliardy hektarů orné půdy po celém světě, kde se pěstují naše základní potraviny, se vždy nejprve krmí zisky zemědělského podnikání a podnikového potravinářského průmyslu.

Tyto zisky závisí především na záplavě levného obilí, produkce, masa a mléka, které je možné díky využívání půdy a lidské práce. A v posledních několika desetiletích se v zemědělství rozšířila řada průmyslových odvětví - těžká zařízení, chemikálie, zpracování potravin, balení, doprava, reklama, řetězce restaurací a další. Ve Spojených státech se dolarové výstupy těchto potravinářských průmyslových odvětví rozšiřují dvakrát až čtyřikrát rychleji než produkce zemědělství. To vytváří ještě silnější obvody pro politiky a postupy, které proměňují půdu v ​​zisk.

Když na tom pracujeme, jak můžeme, všichni společně nemůžeme žvýkat a polykat dostatek jídla, abychom změnili tyto firemní priority. Transformace musí být v praxi dosažena na souši, nikoli závislostí na stejných typech křivek nabídky a poptávky, které nás dostaly do tohoto chaosu. Po dvou desetiletích příznivé publicity, rostoucího nadšení zákazníků a rychlé expanzi na trh certifikované biopotraviny stále tvoří pouze 0,7 procenta americké orné půdy a 0,5 procenta dosahu a pastvin.

Každá země má své vlastní domácí i globální překážky, které je třeba překonat. Například vrácení škod způsobených americké zemědělské krajině by vyžadovalo přijetí odvážné legislativy, která bude čelit problémům zakořeněných ekonomických zájmů, v důsledku toho je tento úkol často považován za nemožný, ale není o nic méně naléhavý.

Okamžitě nezbytná opatření zahrnují zrušení dotací na komodity, vyplácení zemědělcům seriózních peněz na ochranu půdy a vody, které zakazují toxické chemikálie, tovární chov hospodářských zvířat a průmyslových velkochoven a zastavení pěstování stovek tisíc kilometrů čtverečních kukuřice, sóji a čirokové plodiny pro zásobování živočišné výroby, sladidel a průmyslu biopaliv. Kromě toho musíme přestat vyvážet levnou pšenici a jiná zrna, která ničí místní trhy pro rodinné farmáře v jiných zemích, a musíme přestat dovážet výrobky, které narušují hospodářství a ničí krajinu po celém světě.

Udělat to všechno je přinejmenším ambiciózní úkol. Ale tyto změny jsou jen začátkem toho, co je potřeba.

Práce s přírodou

Můžeme napravit problémy, které za poslední století vytvořily průmyslové síly, ale to nevyřeší další, mnohem zásadnější problém, který trápí zemědělce již sto století: závislost zemědělství na jednoletých rostlinách, typicky v monokultuře .

Než lidé vynalezli zemědělství, pokrývalo 95 procent povrchu Země bez ledu různé směsi vytrvalých rostlin: lesy, prérie, mokřady atd. Dnes je téměř 40 procent této půdy věnováno zemědělství, většina z nich je oseta rovnoměrnými porosty jednoletých plodin, které hynou každou sezónu po sklizni a je nutné je znovu vysít.

Toto „čisté řezání“ na povrchu půdy a pravidelné vymírání kořenů níže znemožňuje vytvoření zdravých, trvanlivých a odolných ekosystémů buď nad, nebo pod povrchem. Eroze půdy, kontaminace vody a ztráta biologické rozmanitosti jsou nevyhnutelným výsledkem.

Krajinu je možné přinutit k produkci ročních monokultur na roky nebo desetiletí, někdy i na staletí, ale vyžaduje to vhánění živin, víření půdy, ničení plevele, boj s škůdci a na mnoha místech zavlažování. A ani toto hrdinské úsilí nemůže dlouhodobě udržet půdu.

Od doby, kdy raní pěstitelé poprvé domestikovali pšenici a ječmen na Blízkém východě před deseti tisíci lety, se zemědělci na celém světě potýkali a často nedokázali kompenzovat zabudované zranitelnosti jednoletých plodin a monokultur. A za současného stavu, kdy 7 miliard lidí potřebuje každý den jíst a celosvětová produkce potravin na obyvatele stále klesá, nám nezbývá nic jiného, ​​než v krátkodobém horizontu udělat to nejlepší, co můžeme, kombinací konvenčního a udržitelnějšího zemědělství. systémy zahrnující jednoleté plodiny.

Protože držíme prsty na hrázi, abychom tak řekli, musíme také začít rozvíjet metody nového, odolnějšího zemědělství pomocí vysoce integrované rozmanitosti přírodních ekosystémů jako modelu. Ale tento model a tyto metody nelze přenést na farmu, pokud jsme závislí na jednoletých plodinách a čistém porostu. Za prvé, budeme muset vyvinout víceleté obilí prostřednictvím šlechtění.

Roční obilniny, které nahradí trvalky, nyní zabírají tři čtvrtiny světové orné půdy. Spotřebitelské kampaně propagující ekologičtější potraviny obvykle pokrývají čerstvé produkty, někdy výhradně. Svým způsobem to dává smysl. Podniková produkce ovoce a zeleniny je obzvláště náročná na lidské pracovníky, ekosystémy a atmosféru. Tyto potraviny však představují méně než sedm procent americké plodiny a podobný podíl na celém světě. I kdybychom všichni těch potravin jedli tolik, kolik bychom měli, většina zemědělské půdy by byla stejně jako dnes pokryta plodinami obilovin, luštěnin a olejnin, nikoli mrkví nebo okurek. Abychom tyto půdy dlouhodobě zachránili, budeme potřebovat trvalé protějšky k těmto základním plodinám.

V posledních několika letech začali chovatelé rostlin, genetici, ekologové a agronomové ve Spojených státech, Kanadě, Číně, Nepálu a Austrálii vyvíjet vytrvalé verze pšenice, rýže, čiroku, slunečnice a dalších hlavních obilných plodin spolu s ekologicky zdravé, vícedruhové systémy ořezávání, ve kterých je pěstovat. Cílem je celosvětově nahradit roční zrní monokultury polykulturami vytrvalých zrn a dalších víceletých druhů. To bude vyžadovat jako první krok rychlé rozšíření takového chovatelského úsilí.

Transformace zemědělství proto bude vyžadovat dvě souběžná úsilí, jedno zaměřené na zastavení ničení průmyslového zemědělství a druhé na rozvoj trvalých zemědělských ekosystémů budoucnosti. Jíst lepší jídlo není způsob, jak zajistit, aby tyto snahy byly úspěšné, ale bude výsledkem.

Stan Cox je vedoucí vědecký pracovník The Land Institute v Salině, Kansas, USA. Jeho nejnovější kniha je Ztráta chladu: nepříjemné pravdy o našem klimatizovaném světě . Lze ho kontaktovat na adrese [email protected]

Názory vyjádřené v tomto článku jsou autorovy vlastní a nemusí nutně odrážet redakční zásady Al Jazeera.


Zemědělské sdružení

Zakladatelka/generální ředitelka Národní asociace žen v zemědělství, největší neziskové organizace Ženy v zemědělství na světě!

AGRONOM. PODNIKATEL. STRATEGICKÝ VÝVOJÁŘ OBCHODU. EDUCATOR. OBČANSKÁ PRÁVA ŽENY A ZAMĚSTNANCI DĚTÍ ADVOCATE.

Dr. Tammy Gray-Steele je prvním americkým zemědělským specialistou, zemědělcem, pedagogem a zastáncem žen a dětí.

Narodila se a vyrostla na farmě a získala středoškolské vzdělání v rustikální a venkovské komunitě Wewoka v Oklahomě. Po absolvování střední školy Dr. Steele opustil Oklahomu, aby se v New Yorku věnoval dvojí vzdělávací a obchodní kariéře.

Vyzbrojena právnickým vzděláním, které získala na New York University Law School,

a potřebné právní zkušenosti z podnikání, které získala na Wall Street na Manhattanu, se vrátila domů na svou rodinnou farmu a začala se vracet do venkovských komunit v Oklahomě. Během té doby pracovala na plný úvazek v právní aréně Oklahoma Corporate a také věnovala čas studiu magisterského a obchodního managementu (MBA), zahradnictví a certifikace rozvoje péče o děti.

Na širším národním trávníku je Dr. Steele bývalým členem hlavní rady poradce pro USDA udržitelné zemědělství a poradenství v oblasti vzdělávání. Navíc měla vzácnou čest být jmenována administrativou prezidenta Baracka Obamy jako významná poradní rada USDA pro národní zemědělskou statistickou službu, působit na grantových panelech USDA a vedoucí strategického akčního týmu USDA.

Dr. Steele serves on various scholarship committees that were instituted for the educational empowerment of youth. In addition, she offers valuable support to the Oklahoma City Black Chamber of Commerce, apart from volunteering on various rural Chamber of Commerce boards.

Deploying uncommon intellectual energy and superlative personal industry to achieve exemplary and duly-acknowledged results-oriented performance in both individual and team activities, Dr. Steele has demonstrated unrivaled commitment in assisting counties in the State of Oklahoma with expert knowledge in healthy food production at a level that matches any known empirical and international standards. In the process, she has managed to build for herself an unassailable reputation, and a formidable pedigree, as a widely sought after agricultural expert who is never short of strategic, innovative and entrepreneurial solutions to challenges in the agricultural sector of the economy.

Dr. Steele has embarked upon a personal crusade to develop good character amongst women and children. With a total belief in the credo that, "A child can only be developed if her mother provides sufficient support and resources," and with a legendary passion for empowering disadvantaged women and women of color in rural America, she strives to ensure that no woman, and no child, with whom she comes into contact, is socially and economically marginalized in the scheme of things.

Sincerely motivated by an altruistic desire to empower the socially and economically disadvantaged, and to deliver timely awareness and education to those who truly desire a sustainably healthier lifestyle, Dr. Steele established the National Women In Agriculture Association in 2008. Since that time, she has employed the powerful and influential instrumentality of NWIAA to pursue her agenda of sustainable development in America's agricultural sector. To this end, in January 2014, Dr. Steele opened NWIAA&rsquos first Sustainable Agriculture Academy in the United States, located on the Eastside of the Oklahoma City Metro Area, and in close proximity to the city's largest African American population. It was in the light of this that Dr. Steele was recognized at the White House in February 2014, for leading the country in efforts to save and educate America's youth using environmental and innovative agriculture-based sustainable best practices.

In the spring of 2013, she was awarded a humanitarian honorary doctorate for exemplary performance as one of the most influential agro-business community developers amongst her generation in the United States. Dr. Steele has received awards from Oklahoma State University, Oklahoma Conservation District Cooperatives Department and Oklahoma Legislative Black Caucus, and Tuskegee University and other educational institutions in genuine appreciation for her support of various economic empowerment entrepreneurship programs. She has written testimonial articles with New York Magazine and other Agriculture Journals.

She can be reached at: or (405) 424-4623 for speaking engagements, and for teaching sustainable business techniques that can rapidly develop communities.


Contribution of legume nitrogen fixation to sustainable agriculture in Sub-Saharan Africa

Grain legumes fix about 15–210 kg N ha −1 seasonally in Africa, and therefore feature prominently in the cropping systems of traditional farmers. However, increased exploitation of this biological N is constrained by various environmental and nutritional factors, including the cropping patterns used. An evaluation of traditional cropping systems in Africa shows that crop rotation involving legume and cereal monocultures is by far more sustainable than intercropping, the most dominant cultural practice in the continent. Tree legumes also fix about 43–581 kg N ha −1 y −1 , making their leaf prunings an important component of sustainability in agroforestry and alley cropping systems. In a single year, the prunings of Sesbania sesban can provide up to a hectare of cereal crop, up to 448 kg N, 31.4 kg P, 125 kg K, 114 kg Ca and 27.3 kg Mg, thus making the foliage of this legume the “ideal” fertilizer. Clearly, achieving sustainable yields in Sub-Saharan Africa would require a deeper understanding of how fixed N in legume residues is managed in the soil environment, in addition to expanding the use of neglected African food legumes, which exhibit considerable drought resistance and nitrate tolerance. In Africa, where soil moisture often limits yields, research on neglected, symbiotic native legumes with NO3 − and drought-tolerant traits would constitute a sound basis for increased sustainable production.


Vertical farming is boosting the UAE's crop-producing capacity, helping the country build a sustainable future.

According to statistics, the UAE imports 80 per cent of its food, which is a major challenge for the country's food security. To address the situation, steps are being taken to restructure the food supply chain.

Vertical farming, a practice of growing local fruits and vegetables with minimal resources, is currently making waves.

"Vertical farming is the future of sustainable agriculture in the UAE. We import a huge amount of goods, and need to find ways of being not only more sustainable but more self-sustaining as well, meeting local demand through local production," said Mustafa Moiz, managing director of Uns Farms, a local indoor hydroponic farm growing fresh, locally produced leafy greens with no chemicals or preservatives.

"We're able to offer a wide variety of salad leaves, kale leaves, various types of lettuce and basil leaves at 30 to 40 per cent less than the cost of imported produce. Once the 30,000sq-ft facility reaches its full capacity, we'll be producing about 1.5 tonnes per day and, therefore, meet the growing demand in the country," added Moiz.

Agrotech company VeggiTech, on the other hand, focuses on addressing the key challenges of traditional farming - soil, temperature and water - through its design of "protected hydroponics" and "grow-light-assisted hydroponics".

The company has over 15 hectares of farms in the UAE with protected hydroponics and 4,500sqm indoor vertical farms that use grow-light-assisted hydroponics. "The UAE currently produces between 10 per cent and 15 per cent of its food locally. We are committed to expanding the local farming footprint in a sustainable manner," said Hemant Julka, co-founder and COO of Veggitech.

A VeggiTech-designed hydroponics greenhouse is functional at GEMS Modern Academy in Nad Al Sheba, offering a hands-on curriculum that teach students, parents and teachers sustainable farming techniques.

"The adoption of thermal insulation material used in Veggitech greenhouses allows farms to be operational 12 months a year. Hydroponics is a growing technique that consumes 75 per cent to 95 per cent less water, as compared to traditional farming methods. Soil-less farming means there is no need for pesticides, thus providing safe products to consumers," said Julka.

Radical measures like harvesting water with alternative energy sources have also yielded positive results. Erik Smidt, agricultural counsellor from The Netherlands, said: "The state of agriculture in the UAE is rising. The Netherlands is extending assistance in horticulture through techniques that allows one to produce vegetables with almost no water and with the use of alternative energy resources (solar, wind).

"Circular agriculture is a new priority in The Netherlands. As the world population is growing, set to reach 9.5 billion by 2050, we need to produce more. For this, we need to produce food using all available materials and minimise waste. The Netherlands is willing to assist the UAE in implementing this concept," he added.

National strategy

Aside from promoting sustainability, the UAE's food security strategy also aims to ensure access to safe and nutritious food.

This is why organic farming - a method that doesn't rely on synthetic fertilisers - has also been gaining traction.

"I have seen a huge evolution, from not being able to find organic produce to seeing a wide array of companies in the market. There is a rise in the demand for organic produce. And many of the farms have grown significantly over the last few years to meet this demand," said Ripe founder Becky Balderstone, who has been in Dubai for the past 13 years. Ripe works with farms that follow strict organic farming procedures and have organic certification from the Emirates Authority for Standardisation and Metrology.

The availability of these local crops has also encouraged more residents to adopt a healthier lifestyles.

Harvest water from the air

Dutch firm SunGlacier has been selected to design a new and innovative 'solar-powered' unit that can generate water for the Dutch Pavilion at the World Expo 2020 in Dubai. The unit shall harvest an average of 800 litres of freshwater per day from the surrounding desert air.

The SunGlacier team is maximising a new and natural configuration of sunlight, air and gravity that can produce potable water from air nearly anywhere on the planet, even in hot and dry desert areas.

Quinoa: Most promising crop for UAE farmers

It may be surprising to hear, but one crop that is showing a lot of promise in the UAE is quinoa, according to scientists at the agricultural research-for-development centre International Centre for Biosaline Agriculture (ICBA). The number of farmers cultivating quinoa in the UAE has been steadily increasing since 2016, with ICBA scientists distributing quinoa seeds to 12 pioneer farmers in Abu Dhabi, Ajman, Sharjah, and Fujairah.

Established in 1999 by the UAE and the Islamic Development Bank, the ICBA has been working with farmers in the UAE to introduce crop varieties and technologies that have performed well during trials under local conditions.

Dr Ismahane Elouafi, director-general, ICBA, said: "The UAE has improved its ranking on the Global Food Security Index (GFSI) from 33rd in 2017 to 31st in 2018, based on three core categories of affordability, availability and quality and safety. However, its rank is fifth within the Mena region based on the country's commitment to food security."

Different organisations based in the UAE, including ICBA, are supporting the great initiative for the sustainable food production in the region with innovative technologies like growing crops that need less water or can thrive with the brackish water or producing nutritious food (like quinoa and millet) from marginal lands with poor quality water.

"The UAE must further invest in innovation and science to develop and adopt new food systems that can fulfil their national targets," added Elouafi.

The UAE has appointed a Minister of State for Food Security to strategically address food security and nutrition challenges. The country ranks fourth in food affordability, but 50th in availability, hence a large amount of the food security is based on the import of food products.

Harsh desert climate and scarce freshwater resources have been considered major challenges.


Agricultural Systems

• substantive natural science content (especially farm- or landscape-level biology or ecology, sometimes combined with social sciences), and
• substantive analysis and discussion of the interakce within or among agricultural systems components and other systems.

Preference is given to manuscripts that address whole-farm and landscape level issues, via integration of conceptual, empirical and dynamic modelling approaches.

The scope includes the development and application of systems analysis methodologies (diagnóza, simulation and mathematical modelling, participatory modelling, multi-criteria Posouzení, trade-off analysis, participatory design, etc.) in the following areas:

• agroecology and the sustainable intensification of agriculture as well as transition pathways for sustainable intensification
• decision-making and resource allocation in agricultural systems
• the interakce between agricultural and non-agricultural landscapes
• the multiple services provided by agricultural systems z food security na environmental services
adaptation and transformation of agricultural systems in the era of global change
• development and application of tools and methods for agricultural systems design, assessment and management
innovation systems and multi-stakeholder arrangements that support or promote change and/or informs policy decisions and
big data a digitalisation of agriculture and their effects on agriculture.

The following subjects are discouraged:

• econometric, descriptive or other statistical analyses that exclude systems considerations, landscapes, land use change studies, or other economic analyses without substantive natural science content
• development of typologies unless the typology developed forms the basis for further systems analysis
• results from crop or livestock trials unless from systems trials or the results address systems issues
• studies focusing on social or political outcomes that lack a clear systems framework and direct application to agricultural systems (i.e. the farm production system or landscape, their activities or components, their interactions or synergies)
• conceptual frameworks without empirical implementation (unless submitted as a short communication)
• studies focusing on specific chemical constituents of plant or animal species or their products
• studies of the operation or efficiency of agricultural or food processing machinery, or of agricultural supply chains without a substantive biological component
• life cycle analysis (LCA) studies that are primarily descriptive unless LCA is combined with other types of methods that address interactions within agricultural systems or between those systems and their environment.

Such subjects are ne considered for publication unless they clearly provide substantive and highly generalizable new insights regarding processes operating at farm or landscape levels or describe novel analytical methods applicable to a wide variety of agricultural systems.

The journal publishes original scientific papers, short communications, reviews, perspectives and comments. Review perspective articles and book reviews should only be submitted after consultation with the editors. Review papers generally should focus on the application of specific methods rather than descriptive analyses of agricultural production systems or supply chains.

"Perspective" articles are intended to provide a forum for authors to present a novel viewpoint on any topic falling within the journal's scope. The key feature of Perspectives is that they are future focused and are expected to stimulate discussions within the community. They may build on recent developments (e.g. published articles, conference highlights, or discuss the implications of new concepts and/or methodological approaches) but other topics will be considered. Perspectives are expected to be relatively short (the guideline length is 2000 words) and should include a short abstract, highlights, main text, references) and one figure summarizing the viewpoint or one table supporting the arguments. Perspectives should have an incisive title. Perspectives are primarily submitted following invitation from an Editor, but volunteered articles will be considered. Authors interested in submitting a Perspective article should seek pre-submission advice through the Agricultural Systems journal home page. All Perspective articles will be rigorously peer reviewed under a rapid review process to ensure short a duration between submission and publication.

Responses to Perspectives may be submitted as "Comment" articles. Comments will be published at the discretion of the Editors. They will be sent to the authors of Perspective articles to provide the opportunity to reply. Comments should not exceed 1000 words and their core message must be clear and directly related to the Perspective article. Comments are not intended to promote the writer's own research but to stimulate constructive comments, amplifications and discussion within the Agricultural Systems community.


Trained and selected for our abilities as researchers, faculty members in the life sciences play an increasing number of roles for which we have little or no training. We are teachers, mentors, managers, writers, editors, peer reviewers, statisticians, fundraisers, accountants, travel agents, recruiters, conference organizers, small business owners, science communicators, graphic designers, web designers, ethics compliance monitors, project managers, data storage and sharing experts, political activists, science advocates, public speakers, science outreach specialists, public relations gurus, mental health monitors, mediators, cheerleaders, life coaches, career counselors, therapists, immigration consultants, role models, and social directors… just to mention a few. For the most part, we are eager to work in these different capacities, and many of them are intrinsic to successful research careers. I can say from personal experience that stretching one’s skill set can be enormously invigorating. However, as we take on new duties without removing old ones, our time and attention – which are not infinite – are being split into smaller and smaller pieces.

Our working hours have expanded as well. The omnipresence of email, team communication apps and messaging systems blur the line between work and home life to the point where borders no longer exist. This allows our work to demand as much of our time as we are willing to give – and the pervading scientific culture, at least in the US, dictates that we give essentially Všechno of our time. Proofs with a 24-hour window to reply, requests to edit or review manuscripts, messages about department business or committee work all arrive – not just into our inbox but into our consciousness – at any hour of the day, any day of the week. The struggle to completely leave our jobs for a weekend, never mind a week of vacation, is real. And this is a pity, because arguably the most valuable resources we have as life scientists are our time and our intellect, and they are intimately connected. The sharpest mind in the world still requires time dedicated to careful thinking, reading, planning, and allowing ideas to percolate.

I believe that increases in the number of roles that faculty members play and in the time we spend on our work are endangering our ability to produce new ideas and effectively mentor new scientists. Furthermore, our attitudes and the examples we set will select for the next generation of academic researchers. If we insist not only that this is all doable, but that it all musí be done, we run the risk of losing great minds and great personalities from our profession. If we genuinely want to encourage diversity in our ranks, we need to figure out how to allow for variations in inherent skills, passions, priorities and energies. Below, I argue that solutions to these problems may be found by considering three concepts from sustainable agriculture.

Inspiration from the sustainable agriculture movement

Sustainable agriculture was conceived as a necessary response to an industrial farming system that expects continuous growth, values current productivity at the expense of future output, and seems based on the idea that natural systems are to be overcome rather than honored (Stauber, 1995). These industrial agricultural practices often deplete topsoil, pollute water, and affect the well-being of farmworkers (DeLonge et al., 2016). In contrast, the goal of sustainable agriculture is to ensure that we meet the needs of the current world population in a way that takes into account the needs of future generations. It employs agricultural practices that promote the livelihood of farmworkers and protect nutritious topsoil and clean water sources in order to ensure the future productivity of the farm and its surrounding ecosystem (Feenstra et al., 2017 Tilman et al., 2002).

Like the topsoil on a farm, a scientist’s ability to produce thoughtful and creative teaching, research and service must be protected in order to ensure long-term productivity and to prevent damage to the ecosystem. Too often we sustain constant productivity with the inorganic fertilizers of coffee and wine, and generate toxic run-off like negativity, competition and self-doubt. (I leave for a different essay the topic of pathogenic publishing practices). Below I list a few ways we may stop “depleting the topsoil,” but hope that this is just the beginning of a longer conversation about creating truly sustainable academic lives, institutions and research communities.

Too often we sustain constant productivity with the inorganic fertilizers of coffee and wine

Biodiverzita

One approach to sustainable agriculture is the planting of diverse, naturally evolved and high-yielding species. Scientists also want to be part of a diverse community that taps into people’s natural skills to produce the innovations and insights that will meet the challenges of the future. Yet, we continue to propagate a kind of faculty monoculture where everyone must excel at every aspect of the job. Perhaps we should stop expanding our job description – and in fact should make an effort to contract it. I propose that we can meet the needs of our many stakeholders (students, the public, funding agencies, institutes and so on) as a group, rather than as individuals. For example, a department made up of professors each allowed to focus on teaching, research or service according to their own choice might be more effective than one where all of these activities must be bundled into each individual. By allowing people to pursue their passions – and, importantly, by encouraging everyone to value different kinds of departmental contributions – we could assemble a more diverse and more innovative faculty that serves everyone better and more efficiently.

We can also encourage universities to acknowledge and address the sheer volume of tasks assigned to life sciences faculty. Many departments (but definitely not all!) provide support or take over some roles, including science communication, travel administration and ethics training. Of course, this requires access to a budget and additional administrative personnel, but support for this kind of “shadow work” (Lambert, 2011) might improve efficiency, productivity and faculty happiness so much that it would end up paying for itself.

Funding agencies could help as well. For example, while it is obvious that the work we do should be communicated to the public, it is not obvious that university faculty members are the best ones to do it. What if funders such as the National Science Foundation took the money assigned to “broader impacts” activities in individual grants, and spent it on programs run and executed by staff directly trained in public outreach and education? Other mandates like providing for data storage, mentorship plans and ethics training are indisputably important but their implementation takes time and attention, especially if they are to be accomplished well. Funding agencies could use a portion of their budget to provide services, support or assistance whenever new responsibilities are added to the role of Principal Investigator.

Crop rotation

A second well-known approach to sustainable agriculture is multi-crop rotation, where soil depletion is avoided by cycling between crops that have different nutrient demands. Similarly, cycling between work and rest is critical for intellectual nourishment and long-term productivity (Jabr, 2013). We are all familiar with the advice to make time for friends, family and hobbies, but it can be very hard to put into practice. It is enormously tempting to immediately start a new task as soon as one is finished, or to check email on vacation. Perhaps we would do better to accept the natural ebb and flow of a project, paper or class. I do not expect that faculty will immediately stop working outside the 9–5 Monday–Friday working week upon reading this essay – but at a minimum we can avoid propagating these expectations to our trainees by not asking them to participate in email or other exchanges during the weekend or late at night. (I need to take my own advice here, and have started using a small application add-on (https://smallcubed.com/mao/) that makes it possible to compose emails at any time, but delay sending them until work hours). Even small steps like these count as we work towards a climate that celebrates rest and recovery as much as hard work and productivity.

To create a sustainable work life, we need to both know our limits and respect them

Small-scale farming

A third approach to sustainable agriculture is to embrace and protect smaller farms, where more attention can be paid to protecting the ecosystem while still operating with the same efficiency as an industrial-sized farm. Correspondingly, we may wish to scale down our endeavors in order to lead sustainable faculty lives. Saying “no” to a new invitation or idea is easier when it is something that distracts us from our main goals, whatever they may be. However, when it comes to things we love and consider part of our personal mission – say, teaching students, funding new projects, or talking about our group’s research – we tend to assume more is always better. Unfortunately, this is not always the best approach to a consistently productive, creative and fruitful career. To create a sustainable work life, we need to both know our limits and respect them. A wise approach may be to set time aside at the beginning of a semester or year to draw the boundaries that will protect our most important personal and scientific missions. For example, one might limit travel, the number of summer trainees, or new research projects started.

Souhrn

Three concepts associated with sustainable agriculture can be applied to the life of biology faculty members, providing yet another illustration of the ways in which the field of plant biology can teach us about ourselves. By moving beyond expectations that each of us needs to be everything to everyone, by acknowledging the important role played by rest in promoting innovation, and by confronting our natural tendency to assume that all growth is good, we may become better stewards of our lives and spirits, deliberately maintaining them for future productivity.


Podívejte se na video: Proměna zemědělské krajiny v čase z pohledu dálkového průzkumu Země (Leden 2022).