Концепция взаимосвязи воды, энергии и производства продовольствия в регионах с дефицитом воды поможет выйти стране на новый уровень устойчивости в АПК.

Комплексный системный анализ показывает, что сельскохозяйственный сектор Пакистана находится на неустойчивой траектории развития. Нынешние ресурсоемкие методы ведения сельского хозяйства не могут удовлетворить будущие потребности в продовольственной безопасности без увеличения экологической нагрузки. Новое исследование, опубликованное в журнале Agricultural Systems, представляет собой первую количественную модель перехода к устойчивому сельскому хозяйству посредством комплексного управления взаимосвязью водных ресурсов, энергии и продовольствия. Эта модель имеет широкое применение в полузасушливых регионах по всему миру, как считают ее разработчики.

Исследование, проведенное под руководством профессора Чэнь Янина из Синьцзянского института экологии и географии (XIEG) Китайской академии наук, затрагивает важнейшую проблему для Пакистана и других стран, испытывающих нехватку воды: как повысить сельскохозяйственную производительность в условиях неуклонного истощения важнейших природных ресурсов.

Сельское хозяйство Пакистана потребляет почти 90% пресноводных ресурсов страны, однако урожайность пшеницы составляет лишь половину от среднемировой. Для лучшего понимания этих дисбалансов исследователи проанализировали данные по сельскому хозяйству, гидрологии и энергетике за три десятилетия (1991–2021 гг.) с использованием передовых эконометрических моделей и спрогнозировали будущие тенденции до 2031 года.

Они установили, что с действующей агроконцепцией для достижения 15,1%-ного увеличения производительности к 2031 году потребуется увеличение использования пестицидов на 82,25%, внесения удобрений на 19% и дальнейшее расширение земель на 5,42%. При этом прогнозируется снижение доступности воды в сельском хозяйстве на 4,22%, а доступности энергии — на 6,15%.

Эти результаты подчеркивают необходимость перехода от традиционного ресурсоемкого сельского хозяйства к концепции взаимосвязи водных ресурсов, энергетики и окружающей среды (WEF Nexus), где эффективность использования ресурсов, внедрение возобновляемых источников энергии, сбалансированное использование агрохимикатов и институциональная координация интегрированы для достижения устойчивого повышения производительности.

«Традиционные подходы, основанные на расширении обрабатываемых площадей или увеличении использования химикатов, больше не являются жизнеспособными. Стратегии, основанные на взаимосвязи водных ресурсов и энергоресурсов, предлагают устойчивую альтернативу, учитывая взаимозависимость ресурсов и действуя в рамках экологических ограничений», — сказал Хасан Икбал, первый автор исследования. 

Важнейшим выводом исследования является определение пороговых значений эффективности использования ресурсов и необходимость внедрения точного орошения, использования возобновляемых источников энергии в сельском хозяйстве и оптимизированного управления ресурсами.

Исследователи предложили ряд практических мер государственной политики, включая системы капельного орошения для сокращения потребления воды на 15–20%, орошение с использованием солнечной энергии для снижения энергозатрат и комплексную борьбу с вредителями для снижения зависимости от химических средств до 40%. Они также предлагают институциональные реформы для улучшения межсекторальной координации.

«Поскольку полузасушливые сельскохозяйственные системы сталкиваются с растущим давлением на ресурсы и изменчивостью климата, комплексные решения, оптимизирующие существующие ресурсы, становятся крайне важными», — сказал профессор Чен Янин, ведущий автор исследования.

Разработанная в данном исследовании концепция взаимосвязи водных ресурсов и окружающей среды (WEF Nexus) представляет собой воспроизводимую модель для Пакистана и других регионов с дефицитом воды.