Zaustavljanje gladi do 2030. jedan je od ciljeva održivog razvoja koje su postavile UN. Ovo je veliki izazov u podsaharskoj Africi, gde je jedna trećina svih domaćinstava još uvek izložena nesigurnosti hrane. Da bi se zadovoljila potražnja brzo rastuće afričke populacije, postoji široko rasprostranjen konsenzus da farmeri treba da povećaju prinose žitarica.
Prinosi useva u regionu su ozbiljno ograničeni osiromašenim zemljištem, nakon decenija nemilosrdnog useva sa nedovoljnim đubrenjem. To je zato što se afrički farmeri bore da pristupe pristupačnim mineralnim đubrivima, dok nedostatak biomase takođe stavlja organska đubriva van domašaja.
Trenutno, količina unesenog azota bi trebalo da se poveća 15 puta da bi se proizveli prinosi žitarica potrebni za sigurnost hrane.
Mineralna đubriva obezbeđuju jedno rešenje za ubrizgavanje azota u useve. Iako su od ključne važnosti za poboljšanje prinosa žitarica, ipak mogu naštetiti životnoj sredini ako se koriste u prevelikoj količini, a često su i preskupi za poljoprivrednike. Rat u Ukrajini samo je pogoršao nestašicu đubriva u regionu, iako su se cene stabilizovale od svog vrhunca 2022.
Druga metoda đubrenja nastoji da iskoristi azot iz mahunarki. Kroz simbiotske bakterije, ove biljke imaju jedinstvenu sposobnost da fiksiraju azot prisutan u atmosferi za svoja tkiva. Da bi ga obezbedili za kulture žitarica, farmeri mogu da usvoje tehniku koja se sastoji od uzgoja mahunarki i guranja njihovih ostataka u zemljište pre setve semena žitarica.
Ovaj efekat je dobro poznat u umerenim i tropskim sistemima, ali može značajno da varira od godine do godine. U slučajevima kada dođe do naglog porasta temperature, ostaci mahunarki će se brže razgraditi, dok jake kiše mogu izazvati ispiranje azota dobijenog razgradnjom ostataka.
Više od 20 godina, FOFIFA (Institut za agronomska istraživanja na Madagaskaru) i CIRAD istražuju različite puteve u cilju održivog intenziviranja poljoprivredne proizvodnje na Madagaskaru i ublažavanja siromaštva.
U nedavnoj studiji, razmotrili smo mogućnost povećanja prinosa na kišnim poljima pirinča na Madagaskaru zamenom nekih mineralnih đubriva zelenim đubrivom. Državna politika zemlje predviđa povećanje proizvodnje pirinča kako bi se obezbedila samoodrživost u hrani.
I zasićenje poplavnih ravnica koje se koriste za navodnjavanje pirinča i pojava planinskih sorti pirinča naveli su mnoge farmere da se bave uzgojem pirinča koji se hrani kišom u visoravni Madagaskara.
Međutim, trenutno dobijaju prosečan prinos od 1,6 t/ha, što je znatno ispod maksimalnog prinosa od oko 4 do 6 t/ha koji se može dobiti u istraživačkim stanicama u eksperimentalnim uslovima, drugim rečima kada hranljivi sastojci nisu ograničeni i kada štetočine — insekti, bolesti, korov — se kontrolišu.
U našem eksperimentu uzgajana zelena đubriva bila je kombinacija mahunarki „Mucuna“ i „Crotalaria“. Zahvaljujući komplementarnom rastu i nadzemnoj strukturi, ove dve biljke mogu proizvesti veliku količinu biljne biomase i time fiksirati atmosferski azot. Ovo zeleno đubrivo je uzgajano tokom kišne sezone u prvoj godini dvogodišnje rotacije zasnovane na pirinču hranjenom kišom, a ostaci su zatim ugrađeni u zemljište, pre obrade zemljišta i setve pirinča za sledeću sezonu useva.
Rotacija je ponovljena dva puta za potrebe eksperimenta i upoređena sa monokulturom pirinča. Sproveli smo dubinsko praćenje ovog eksperimenta, mereći količinu azota u zemljištu i biljkama, dinamiku rasta pirinča, proizvedenu biomasu i prinos zrna. Prikupljeni podaci su nam omogućili da prilagodimo simulacioni model useva slučaju pirinča hranjenog kišom na Madagaskaru, kako bismo reprodukovali uticaj unošenja zelenog đubriva i razlaganja na rast pirinča.
Model nam je zatim omogućio da istražimo potencijalne prednosti zelenog đubriva za rast pirinča, za 24 hipotetičke sezone uzgoja pirinča, izgrađene korišćenjem klimatskih merenja koja odgovaraju našem regionu istraživanja, za period od 1994. do 2018. U ovom virtuelnom eksperimentu postavili smo količina zelenog đubriva uneta u zemljište pre gajenja pirinča od 6 t/ha (ili 140 kg azota), na osnovu rezultata dobijenih na terenu.
Naši nalazi su pokazali da je kultivacija i integracija zelenog đubriva omogućila smanjenje mineralnih đubriva potrebnih za poboljšanje prinosa pirinča. Postavili smo ciljni prinos na 3,7 t/ha, ili 75% maksimalnog prinosa dobijenog u eksperimentima na stanici. To smo postigli sa 40 kg/ha azota dobijenog mineralnim đubrivima pri dodavanju zelenog đubriva u zemljište. Poređenja radi, više nego duplo ova količina ili 100 kg/ha bila je neophodna bez upotrebe zelenog đubriva.
Ova obećavajuća praksa ipak zahteva značajna prilagođavanja kako bi postala privlačna porodičnim farmama na Madagaskaru. Treba uzeti u obzir tri ključna aspekta.
Prvo, i kao što je ranije navedeno, obilne padavine će umanjiti prednosti zelenog đubriva na produktivnost pirinča. Da bi se uhvatili u koštac sa ovim, farmeri će morati da dinamički upravljaju ostacima i đubrivima i prilagođavaju ih pojedinačnim kulturama.
Zatim, dobici povezani sa korišćenjem zelenog đubriva ne nadoknađuju u potpunosti gubitke koji nastaju usled njegovog uzgoja. U tom procesu poljoprivrednici moraju da iskoriste deo zemlje koji bi inače služio za uzgoj pirinča za samodovoljnost. Plodored rešava ovaj problem, ali i pomaže (kontrola štetočina, nematoda i korova, veća plodnost zemljišta tokom vremena i održavanje biodiverziteta).
Konačno, ostaci od žetve se obično ostavljaju na zemljištu za ispašu stoke u regionu. Zbog toga su potrebna alternativna rešenja za ishranu stoke i potrebno je razviti odgovarajuće lance vrednosti kako bi se garantovale snabdevanje ovih farmera, koji često žive daleko od bilo kakve infrastrukture. Takođe je neophodno još jednom obezbediti postojanje mehanizama za kompenzaciju ove dodatne potrošnje za farme, od kojih većina živi sa manje od 540 evra godišnje po poljoprivrednom radniku.
Prepreke povezane sa padavinama mogu se prevazići prilagođavanjem datuma kada se unosi zeleno đubrivo i seje pirinač. Model koji smo kalibrirali može pomoći da se ova vrsta procene izvrši u silikonu.
Isto tako, farmeri ne moraju da biraju između sigurnosti hrane i đubriva. Određene mahunarke, kao što je kikiriki, mogu se koristiti i kao zeleno đubrivo i kao hrana za poljoprivrednike. Eksperimenti u južnoj Africi se trenutno fokusiraju na procenu ovih „dvostrukih“ plodoreda mahunarki. Međutim, važno je osigurati postojanje tržišta za ove proizvode sa dovoljno visokom cenom.
Vremena je kratko, ali smo uvereni da se promena može brzo desiti kako bi se sadašnji sistem proizvodnje žitarica transformisao ka većoj produktivnosti i održivosti. Rešenja postoje, uključujući zeleno đubrivo, ali savetodavci, istraživači, akteri u lancu vrednosti i kreatori politike treba da pomognu poljoprivrednicima da ulažu u ove tehnike koje će maksimalno povećati proizvodnju u kratkom roku, ali će biti održivije na dugi rok.
Poslednjih decenija su se pojavili mnogi talentovani afrički istraživači. Sada je na liderima da donose odluke.
