Индийские и немецкие исследователи выяснили, что Индия может значительно сократить расход воды в сельском хозяйстве, снизить выбросы парниковых газов и загрязнение окружающей среды, если переориентирует аграрную политику с экономии воды на контроль за избытком азота от удобрений. Как показало моделирование, такой подход эффективнее прямых ограничений на потребление воды, при этом он не угрожает продовольственной безопасности и доходам фермеров.
Избыточный азот – это та часть удобрений, которую не усваивают растения. Он попадает в грунтовые воды в виде нитратов, загрязняет реки и испаряется в атмосферу, в том числе как закись азота – мощный парниковый газ. Авторы исследования, опубликованного в Nature Communications, считают, что именно этот показатель должен стать ключевым для оценки устойчивости сельского хозяйства.
Специалисты Индийского технологического института в Гандинагаре и Центра экологических исследований имени Гельмгольца смоделировали перераспределение посевных площадей между шестью зерновыми культурами по 664 округам Индии. В модели были учтены ограничения: общая калорийность производимой продукции и доходы аграрного сектора должны были остаться на уровне 2017 года.
Согласно сценарию, ориентированному на азот, посевы риса сокращаются на 8,8%, а пшеницы – на 12,1%. На освободившихся землях предлагается выращивать кукурузу, сорго и просо. В результате их общая доля в посевных площадях зерновых вырастет с четверти до почти трети.
Ключевой вывод исследования: экономия воды становится следствием управления азотом, а не самоцелью. При таком подходе потребление воды в сельском хозяйстве Индии снижается на 18,6%, или на 86,8 млрд кубометров в год. Для сравнения, стратегия, нацеленная непосредственно на экономию воды, дала в 4,6 раза меньший эффект в части сокращения азотного загрязнения. Это объясняется тем, что рисоводство требует одновременно и обильного орошения, и большого количества удобрений.
Предложенная реструктурация также сокращает выбросы парниковых газов в агросекторе на 8,7% за счет уменьшения метана с затопленных рисовых полей и закиси азота от удобрений. Общее загрязнение от удобрений падает на 13,4%, а вымывание азота в почву – на 11,3%. Экономический эффект от предотвращенного экологического ущерба оценивается в $1,19 млрд ежегодно.
Реализация такого сценария потребует перестроить внутреннюю торговлю зерном. Поставки риса и пшеницы из ключевых штатов-производителей снизятся, но вырастут потоки кукурузы и проса. Властям придется инвестировать в инфраструктуру для закупки, хранения и транспортировки этих культур, которые исторически получали меньше господдержки.
Исследователи подчеркивают, что речь не идет о полном отказе от риса и пшеницы, а о принципе «правильная культура на правильном месте». Успех перехода зависит от того, получат ли альтернативные зерновые господдержку на том же уровне, что и рис, чтобы фермеры не теряли доход.
Авторы признают ограничения своей модели: она не учитывает бобовые культуры и рассматривает только калорийность, а не полную питательную ценность продуктов. Тем не менее, по их мнению, климатическое разнообразие Индии дает ей уникальную возможность перераспределить производство, не рискуя продовольственной безопасностью.