خلاصه

گفتمان غالب در مورد آینده کشاورزی مملو از این ادعا است که تولید مواد غذایی باید به طور چشمگیری افزایش یابد – به طور بالقوه تا سال 2050 دو برابر شود – تا تقاضای فزاینده برآورده شود. بسیاری از نویسندگان همچنین خواستار این هستند که کشاورزی از نظر زیست محیطی پایدارتر شود، اما با فوریت کمی و اهداف کمی کمی. نتیجه یک روایت نامتعادل است که به شدت به تولید نسبت به حفاظت امتیاز می دهد. این عدم تعادل علیرغم درخواست در ادبیات تشدید پایدار رو به رشد (SI) برای برخورد با تولید غذا و حفاظت از محیط زیست به عنوان بخشهای مساوی از چالش بزرگ کشاورزی ادامه دارد (رابرتسون و سوینتون 2005، گارنت و همکاران 2013 ، پرتی و بهاروچا 2014 ، راکستروم و همکاران. ).

هدف ما ایجاد تعادل مجدد در این روایت با تعیین اهداف کمی و قانع کننده SI برای تولید و محیط زیست است. این اهداف دامنه چالش‌هایی را که کشاورزی باید در دهه‌های آینده با آن‌ها مواجه شود، روشن می‌کند، تحقیقات و سیاست را بر دستیابی به نتایج خاص متمرکز می‌کند و اطمینان می‌دهد که تلاش‌های SI منجر به بهبودهای زیست‌محیطی قابل اندازه‌گیری می‌شود.

اهداف ما بر اساس استانداردهای زیر است: (الف) اهداف تولید SI باید برآورده کردن تقاضای جهانی غذای پیش‌بینی‌شده را هدف قرار دهد و در عین حال تشخیص دهد که عواملی فراتر از تولید کل نیز بر گرسنگی و سوءتغذیه تأثیر می‌گذارد (FAO و همکاران 2015، Schipanski و همکاران 2016)، و (ب) اهداف زیست محیطی SI باید بازیابی و حفظ عملکرد اکوسیستم در هر دو سیستم مدیریت شده و طبیعی باشد (Neufeldt et al. 2013, Rockström et al. 2017 ).

بسیاری از نویسندگان بر اساس دو پیش‌بینی اخیر تقاضای غذا، خواستار افزایش تولید 60 تا 100 درصد تا سال 2050 هستند (تیلمن و همکاران 2011 ، الکساندراتوس و بروینسما 2012 ). این اهداف واضح و قانع کننده به نظر می رسند، اما در مقیاس افزایش تولید مورد نیاز تا سال 2050 اغراق می کنند، زیرا پیش بینی های اساسی را به اشتباه تفسیر می کنند و دستاوردهای اخیر تولید را نادیده می گیرند. علاوه بر این، پیش‌بینی‌ها اغلب به هدف دوبرابر کردن بازدهی ساده‌سازی می‌شوند، که به عنوان یک فریاد افزایش فوری برای تحقیقات، سیاست‌گذاری و صنعت عمل می‌کند (مونسانتو 2008 ، فولی و همکاران ، 2011 ، تیلمن و همکاران ، 2011 ، ری و همکاران ، 2013 ، لانگ و همکاران 2015 ، باکلی 2016). این به نوبه خود ذهنیت تولید به قیمت تمام شده را تقویت می کند که ممکن است با افزایش استفاده از کودها، آفت کش ها، آبیاری و خاک ورزی چالش های زیست محیطی موجود را تشدید کند.

در مقابل، اهداف زیست محیطی فعلی SI نامشخص هستند و بعید است که الهام بخش عمل شوند. اکثر نویسندگان موافقند که زمین های کشت نشده نباید برای تولید محصول تبدیل شود (به عنوان مثال، Garnett و همکاران 2013 ، Pretty و Bharucha 2014 ). فراتر از این، اما، اهداف اعلام شده متفاوت است. آنها از اساسی – نه “افزایش ردپای زیست محیطی کشاورزی” (باکلی 2016 ) – تا تهاجمی تر – “کاهش عمده در اثرات زیست محیطی” (گارنت و همکاران 2013 ) را شامل می شوند. برخی از اهداف پایداری حتی منجر به افزایش تخریب محیط‌زیست می‌شوند، مانند زمانی که کاهش‌های نهایی در تأثیرات هر واحد با خروجی دوبرابر همراه شود (مونسانتو 2008 ).

تجزیه و تحلیل ما نشان می دهد که عمدتاً به دلیل افزایش تولید اخیر، افزایش تقریباً 25٪ تا 70٪ بالاتر از سطح تولید فعلی ممکن است برای برآورده کردن تقاضای سال 2050 کافی باشد (شکل 1 a، جدول تکمیلی S1). پیش‌بینی‌های موجود برای دوبرابر کردن تولید مواد غذایی از سطوح امروزی پشتیبانی نمی‌شوند. اگرچه حتی افزایش 25 تا 70 درصدی چالش برانگیز خواهد بود، تولید جهانی کشاورزی حداقل در مسیر درستی قرار دارد. در مقابل، عملکرد زیست‌محیطی کشاورزی در جهت اشتباه پیش می‌رود: تأثیرات کل در حال افزایش است و باید در دهه‌های آینده به شدت کاهش یابد (شکل 1 b–c، جدول تکمیلی S3).

شکل 1.

در برگه جدیدی باز کندانلود اسلاید

پیش‌بینی می‌شود که تقاضای غذا افزایش یابد، در حالی که اثرات زیست‌محیطی باید به شدت کاهش یابد. درخواست برای دوبرابر کردن تولید محصولات زراعی از پایه اخیر، مستلزم نرخ رشد خارج از محدوده پیش بینی های تجربی است. در همین حال، برای محافظت از عملکردهای حیاتی اکوسیستم، اثرات زیست محیطی کشاورزی باید به سرعت کاهش یابد. (الف) تولید و تقاضای جهانی غلات تاریخی و پیش بینی شده (بر حسب پتاگرام). (ب) انتشارات تاریخی و پیش‌بینی شده گازهای گلخانه‌ای مستقیم (GHG) از کشاورزی و هدف 2050. (ج) بارگیری کل فسفر تاریخی در حوضه رودخانه می سی سی پی-آچافالایا و هدف 2035 (بر حسب گیگاگرم). داده های تاریخی به صورت خطوط ثابت و پیش بینی های آینده و مسیرهای هدف به صورت خطوط چین دار یا نقطه چین نشان داده شده اند (جدول تکمیلی S1 و S3 را ببینید). صفحه، پتاگرام; Gg، گیگاگرام. منابع: MRGMWNTF 2015، فولی و همکاران. 2011، تیلمن و همکاران 2011 ، الکساندراتوس و بروینسما ، 2012 ، USGS 2015، فائو 2016.

ما پیش‌بینی‌های اصلی تقاضای غذا در جهان را بررسی و به‌روزرسانی می‌کنیم، نمونه‌هایی از بهبودهای زیست‌محیطی مورد نیاز تا سال 2050 را مورد بحث قرار می‌دهیم و جهت‌گیری‌های جدیدی را برای تحقیق و سیاست پیشنهاد می‌کنیم تا به اهداف پایداری و تولید کمک کنیم. اهداف ما روشن کردن اهداف کلی بهره‌وری و محیطی SI و تنظیم مجدد روایت در مورد آینده کشاورزی است. بنابراین، ما به ابعاد اجتماعی، اقتصادی و ژئوپلیتیکی مرتبط SI نمی پردازیم (Loos et al. 2014 , Pretty and Bharucha 2014 , IPES-Food 2016). ناهمگونی در میان مناطق (الکساندراتوس و بروینسما 2012 ، مولر و همکاران ، 2012 ، کانینگهام و همکاران ، 2013 ، ون ایترسوم و همکاران، 2013) یا شایستگی های فلسفه های مختلف مدیریت (Cassman 1999 ، IAASTD 2009، Bommarco et al. 2013 ، Tittonell 2014 ). اصلاح روایت غالب SI بسیار مهم است زیرا در حال شکل گیری آینده تحقیقات و سیاست کشاورزی است (به عنوان مثال، USDA 2015، Buckley 2016 )، با پیامدهای بالقوه چشمگیر برای آینده تولید مواد غذایی و محیط زیست.

پیش بینی تقاضای غذا

پیش‌بینی می‌شود که تقاضای غذا در سال 2050 افزایش یابد زیرا جمعیت جهان به 9.7 میلیارد نفر می‌رسد (سازمان ملل متحد در سال 2015) و ثروت بیشتر باعث افزایش مصرف سرانه، به ویژه محصولات حیوانی با منابع فشرده می‌شود (Alexandratos and Bruinsma 2012 ). گفتمان عمومی و علمی در مورد این موضوع عمدتاً بر دو مطالعه متمرکز است (تیلمن و همکاران 2011 ، الکساندراتوس و بروینسما 2012 ). اول، الکساندراتوس و بروینسما (2012)سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد (فائو) افزایش 60 درصدی تقاضا را از پایه 2005/2007 با استفاده از شاخص وزنی قیمت کالاهای غذایی پیش بینی کرد. دوم، تیلمن و همکارانش (2011) پیش بینی کردند که تقاضا برای کالری و پروتئین از محصولات خوراکی انسان به ترتیب 100% و 110% از پایه سال 2005 افزایش خواهد یافت. هر دوی این پیش بینی ها مربوط به محصولاتی است که به عنوان خوراک دام و تا حدی محدود به عنوان خوراک سوخت زیستی استفاده می شوند.

این پیش بینی ها پیچیده هستند و معمولاً به اشتباه تفسیر می شوند. اولاً، پیش‌بینی افزایش 60 درصدی فائو اغلب به اشتباه به عنوان افزایش 70 درصدی در زمانی که نویسندگان به گزارش قبلی فائو استناد می‌کنند (الکساندراتوس 2006 ) نقل‌قول می‌کنند. دوم، مبنای وزنی قیمت ارقام فائو حاکی از افزایش بیشتری در تقاضای محصولات زراعی است که در واقع به صورت انبوه پیش بینی می شود: برای مثال، فائو تنها 46 درصد افزایش در تقاضای غلات را پیش بینی می کند (الکساندراتوس و بروینسما 2012 ). مهمتر از همه، نویسندگان اغلب سال پایه پیش بینی ها را نادیده می گیرند (فولی و همکاران ، 2011 ، ری و همکاران. 2013 ، لانگ و همکاران. 2015 ، داریانتو و همکاران. 2016) به این معنی است که افزایش پیش بینی شده باید از سطوح تولید امروز رخ دهد. برای هر دوی این پیش بینی ها، سال پایه اکنون یک دهه گذشته است و تولید در این زمان به میزان قابل توجهی افزایش یافته است (جدول S1). این خطا به ویژه زمانی گمراه کننده است که نویسندگان به طور صریح تقاضای 2050 را به عنوان دو برابر شدن از سطوح فعلی ترسیم کنند (به عنوان مثال، لانگ و همکاران 2015 ).

ما از تقاضای جهانی برای غلات به عنوان نماینده ای برای تقاضای کل محصول استفاده می کنیم تا افزایش تولید مورد نیاز تا سال 2050 را نشان دهیم. غلات محصولات غالب در جهان هستند. در سال 2013، آنها در 47 درصد از زمین های زراعی جهانی کشت شدند و به ترتیب 63 و 56 درصد کالری و پروتئین را از محصولات خوراکی انسان تهیه کردند (جدول S3؛ FAO 2016). البته پایان دادن به گرسنگی و سوءتغذیه مستلزم چندین نوع محصول از جمله حبوبات، ریشه، سبزیجات و میوه است که بسیاری از آنها نیاز به تولید و عرضه به بازار محلی دارند. تمرکز ما بر کل تقاضای جهانی غلات به این معنا نیست که برآورده کردن این تقاضا امنیت غذایی جهانی را تضمین می کند. در عوض، پیش‌بینی‌های به‌روز شده ما برای نشان دادن چالش تولید تصویر بزرگ کشاورزی در نظر گرفته شده است.

ما تقریب‌هایی از پیش‌بینی‌های فائو (الکساندراتوس و بروینسما 2012 ) و تیلمن و همکاران (2011) ساخته و به‌روزرسانی می‌کنیم. فائو تقاضای غلات را در سال 2050 به طور مستقیم پیش بینی کرد (الکساندراتوس و بروینسما 2012 ). تیلمن و همکارانش (2011) این کار را نکردند، بنابراین ما پیش بینی آنها را با دو برابر شدن ساده تقاضا از یک خط پایه در سال 2005 تقریب می کنیم. ما همچنین هر دو تخمین را به صورت خطی تغییر می دهیم تا تفاوت بین جمعیت پیش بینی شده اولیه 2050 و آخرین تحلیل سازمان ملل (UN 2015) را در نظر بگیریم. ما از جدیدترین داده های FAOSTAT (FAO 2016)، از سال 2014، به عنوان پایه پیش بینی های خود استفاده می کنیم. تمام داده ها و پیش بینی ها در مواد تکمیلی موجود است.

به‌روزرسانی‌های ما در پیش‌بینی‌های فائو (الکساندراتوس و بروینسما 2012 ) و تیلمن و همکاران (2011) نشان می‌دهد که تولید غلات باید تنها به ترتیب 26 و 68 درصد نسبت به سال 2014 افزایش یابد تا تقاضای سال 2050 برآورده شود (شکل 1 الف، جدول S1). ). رشد سریع تولید در سال‌های اخیر پیشرفت قابل‌توجهی به سوی افزایش‌های پیش‌بینی‌شده اولیه 46 و 100 درصدی داشته است. تولید غلات از سال 2005 تا 2014 به دلیل بهبود عملکرد و افزایش سطح زیر کشت 24 درصد افزایش یافت (جدول تکمیلی S1 و S5؛ FAO 2016). تولید محصولات روغنی – که بیشتر کالری و پروتئین باقیمانده از محصولات خوراکی انسان را تشکیل می دهند – حتی بیشتر، 39٪ افزایش یافته است (جدول تکمیلی S2 و S4؛ FAO 2016 ).). تقاضای پیش‌بینی‌شده در سال 2050 برای محصولات روغنی 46 درصد بیشتر از سطح تولید سال 2014 بر اساس پیش‌بینی فائو و 50 درصد بیشتر بر اساس دو برابر شدن از سال 2005 است (جدول S2).

اختلاف بین دو پیش‌بینی تقاضای غلات – 26٪ در مقابل 68٪ – عمدتاً به دلیل تفاوت در مفروضات مدل است. فائو (الکساندراتوس و بروینسما 2012 ) نرخ رشد تولید ناخالص داخلی سالانه کمتری را نسبت به تیلمن و همکاران (2011) در نظر گرفت: 2.1% در مقایسه با 2.5%. فائو همچنین پیش بینی خود را برای در نظر گرفتن اشباع بالقوه مصرف گوشت در بزرگترین کشور در حال توسعه، چین، و عوامل فرهنگی محدود کننده رشد مصرف گوشت در دومین کشور بزرگ هند، تنظیم کرد (الکساندراتوس و بروینسما 2012 ).

این دو پیش بینی پیامدهای کاملاً متفاوتی برای آینده تولید محصول دارند. بر اساس پیش بینی فائو، نرخ رشد متوسط ​​سالانه عملکرد غلات می تواند طی 35 سال آینده به تدریج کاهش یابد و همچنان تقاضا را تنها با استفاده از زمین های زراعی موجود برآورده کند. در مقابل، برای دو برابر شدن از سطح پایه 2005، بازده غلات باید به طور مداوم با نرخ مرکب سالانه بیش از 1.5٪ رشد کند که از اواسط دهه 1980 به طور مداوم به دست نیامده است (شکل 2 ). دوبرابر شدن بازده تا سال 2050 نسبت به خط پایه اخیر – افزایش ضمنی زمانی که نویسندگان سال پایه دو برابر شدن را مشخص نمی کنند – به نرخ رشد سالانه حتی بالاتر از 1.9٪ در سال نیاز دارد.

شکل 2.

در برگه جدیدی باز کندانلود اسلاید

کاهش نرخ رشد عملکرد غلات جهانی در طول زمان. برای دو برابر شدن تا سال 2050 نسبت به سال 2005، رشد بازده باید 1.5 درصد در سال حفظ شود. دوبرابر شدن نسبت به پایه سال 2014 مستلزم رشد بازدهی 1.9 درصدی در سال است. هر نقطه نشان دهنده نرخ رشد مرکب سالانه متوسط ​​جهانی بازده غلات طی 5 سال قبل است (FAO 2016). برای هموارسازی تغییرات بین سالانه، نرخ رشد با استفاده از میانگین متحرک عملکرد غلات 5 ساله محاسبه شد.

حفظ این نرخ‌های رشد متوسط ​​سالانه عملکرد تا سال 2050، اگر حتی ممکن باشد، مستلزم تشدید گسترده رژیم‌های کود، آفت‌کش‌ها و آبیاری است. این سطح از تشدید تقریباً به طور قطع تأثیر کشاورزی را بر کیفیت آب، سفره های زیرزمینی، حیات وحش و آب و هوا افزایش می دهد (رابرتسون و سوینتون 2005، فولی و همکاران 2011 ، وست و همکاران 2014 ). بنابراین، اهداف تولید SI باید با دقت بیان شود تا از پیشبرد رویکرد تولید با تمام هزینه در کشاورزی جلوگیری شود. اهداف باید منعکس کننده پیش بینی به روز شده باشد که تولید باید تقریباً 25 تا 70 درصد نسبت به سطوح اخیر افزایش یابد تا تقاضا در سال 2050 برآورده شود.

اهداف زیست محیطی

برخلاف ادبیات تقاضای غذا، بحث کمی در مورد اهداف زیست محیطی خاص برای کشاورزی در سال 2050 یا مسیر این بخش به سمت چنین اهدافی وجود داشته است. در عوض، گفتمان غالب غالباً بر افزایش کارایی یا بهبود «پایداری» کلی تمرکز می‌کند، که این تصور را ایجاد می‌کند که بهبودهای محیطی حاشیه‌ای کافی است (پترسن و اسنپ 2015 ). برای نشان دادن دامنه واقعی چالش‌های زیست‌محیطی کشاورزی، عملکرد این بخش را در برابر اهداف کمی که برای دستیابی به نتایج زیست‌محیطی خاص پیشنهاد شده‌اند، تجزیه و تحلیل می‌کنیم: کاهش تغییرات آب و هوا و محدود کردن اتروفیکاسیون در خلیج مکزیک.

فعالیت های تولید کشاورزی به طور مستقیم 11٪ تا 13٪ از کل انتشار گازهای گلخانه ای انسانی (GHG) در جهان را تشکیل می دهند (IPCC 2014). انتشار غیرمستقیم ناشی از تغییر کاربری زمین در کشاورزی و جنگلداری 12 درصد دیگر را شامل می شود (IPCC 2014). فولی و همکارانش (2011) برای جلوگیری از بدترین تأثیرات تغییرات آب و هوایی خواستار کاهش 80 درصدی انتشار گازهای گلخانه ای کشاورزی شدند. از آنجایی که انتشار مستقیم گازهای گلخانه ای کشاورزی به طور پیوسته در حال افزایش است، دستیابی به این سطح کاهش تا سال 2050 مستلزم تغییر ناگهانی در مسیر انتشار گازهای گلخانه ای است (شکل 1 ب، جدول S3).

از دست دادن مواد مغذی کشاورزی در مسیرهای آبی به ایجاد “مناطق مرده” هیپوکسیک در پایین دست کمک می کند و زندگی دریایی و شیلات را در مناطق ساحلی در سراسر جهان تهدید می کند. منطقه هیپوکسیک در شمال خلیج مکزیک توسط سیستم حوضه رودخانه می سی سی پی-آچافالایا در مرکز ایالات متحده تغذیه می شود، جایی که نیتروژن رودخانه (N) و فسفر (P) عمدتاً از منابع کشاورزی است. این منطقه مرده که دومین منطقه مرده در جهان است، در سال 2002 به 22000 کیلومتر مربع (کیلومتر مربع ⁾ رسید و به طور متوسط ​​13650 کیلومتر مربع ^در سال است (EPA 2016). در سال 2001، یک کارگروه بین دولتی هدف خود را برای کاهش میانگین اندازه منطقه مرده به 5000 کیلومتر مربع تعیین کرد ^.تا سال 2015، که مستلزم کاهش بارگذاری سالانه N و P به سطح 45٪ کمتر از میانگین 1980-1996 است (MRGMWNTF 2001، 2008). این هدف محقق نشد و گروه ضربت اخیراً ضرب الاجل را تا سال 2035 تمدید کرد (MRGMWNTF 2015). همانطور که شکل 1c نشان می دهد، بارگذاری P در حال افزایش بوده است و رسیدن به هدف کاهش 45 درصدی نیازمند تغییر قابل توجهی در مسیر است (جدول S3 را نیز ببینید). ما این هدف را با استفاده از داده‌های P نشان می‌دهیم، زیرا روندهای N کل و N واکنشی متفاوت است و هدف گروه کاری هیپوکسی خلیج‌فارس فقط برای N کل اعمال می‌شود. از آنجایی که N کل سریع‌تر از N واکنشی کاهش یافته است، استفاده از N کل نشان‌دهنده پیشرفت بیشتر است. به سمت هدفی که واقعاً ساخته شده است.

این دو مثال نشان می‌دهند که کشاورزی هنوز با چالش‌های زیست‌محیطی بزرگی مواجه است، اما این دو مثال به معنای عدم پیشرفت این بخش نیستند. در واقع، کشاورزی ایالات متحده در مناطق مهم، از جمله با برش ورق، شیاری، و فرسایش بادی به میزان 43 درصد بین سال‌های 1982 و 2007 (USDA 2011) و با شروع کاهش تلفات N در غرب میانه (McIsaac et al. 2016 ) بهبود یافته است. با این حال، داده های ایالات متحده و جهانی در مورد نگرانی های مختلف از از دست دادن تنوع زیستی و تبدیل زمین به برداشت آب آبیاری – علاوه بر انتشار گازهای گلخانه ای و آلودگی مواد مغذی – نشان می دهد که کشاورزی ردپای بزرگ و رو به رشدی از خود بر جای می گذارد (فولی و همکاران 2011 ، وست و همکاران 2014 ، هاکر و همکاران 2015). واضح است که پایداری زیست محیطی نمی تواند نقش دومی برای تشدید داشته باشد. تلاش ها برای افزایش تولید مواد غذایی و کاهش کل اثرات زیست محیطی باید دست به دست هم دهند.

مسیر کشاورزی تا سال 2050

برآورده کردن تقاضای غذا در عین حفظ اکوسیستم‌های فعال، نیازمند یک استراتژی SI مجدد کالیبره‌شده است، که در آن اهداف تولید به‌روز با اهداف کمی محیطی همراه است. تحقیقات و سیاست باید در راستای همسویی با این استراتژی، هم در ایالات متحده و هم در سطح جهانی باشد. در اینجا، ما بر زمینه ایالات متحده تمرکز می کنیم.

شرکت تحقیقاتی به رهبری بنیاد ملی علوم و وزارت کشاورزی ایالات متحده (USDA) باید تلاش‌ها را برای شناسایی و برآورده کردن اهداف کمی تولید و محیطی در اولویت قرار دهد. ابتدا، برای مشخص کردن اهداف در هر دو دسته، به تحقیق نیاز است. نیاز فوری به تعیین کمیت کاهش آلودگی و تخریب زمین وجود دارد که باید برای حفظ اکوسیستم‌های کارآمد در مقیاس‌های مختلف به دست آید (Neufeldt et al. 2013, Rockström et al. 2017 ). با توجه به عدم قطعیت پیش بینی های بلندمدت، با در دسترس قرار گرفتن اطلاعات جدید، این اهداف باید به طور دوره ای اصلاح شوند.

دوم، تحقیقات کاربردی کشاورزی باید بر توسعه سیستم‌های تولیدی متمرکز شود که می‌توانند همزمان اهداف تولید و محیطی را برآورده کنند و در عین حال به کشاورزان کمک می‌کنند تا با طیفی از چالش‌های نوظهور سازگار شوند، مانند افزایش کمبود آب (Falkenmark 2013 ، Elliott et al. 2014 )، مقاومت در برابر آفت‌کش‌ها . مورتنسن و همکاران 2012 )، فلات های بازده (گراسینی و همکاران 2013 ، ری و همکاران 2013 )، و آب و هوای متغیر (چالینور و همکاران، 2014 ). چالش فنی چنین دگرگونی اساسی در سیستم های تولید دلهره آور است، و تحقق هر دو مجموعه هدف مستلزم پیمایش مبادلات پیچیده است (رابرتسون و سوینتون 2005، نوفلدت و همکاران 2013، دیویس و همکاران.2016 ). با این حال، ایجاد اهداف روشن به محققان کمک می کند تا روی این چالش های بلندمدت تمرکز کنند.

دستیابی به اهداف تولید و زیست محیطی به تغییراتی در سیاست کشاورزی ایالات متحده نیاز دارد. سیاست فعلی به شدت به نفع تولید است، از جمله از طریق بیمه محصولات کشاورزی و پرداخت یارانه بر اساس درآمد و قیمت برای محصولات کالایی. این برنامه‌ها فقط حداقل الزامات زیست‌محیطی را دارند که حفاظت محدودی در برابر فرسایش و از بین رفتن برخی از تالاب‌ها و علف‌زارها ارائه می‌کنند، اما از دست دادن مواد مغذی، کیفیت هوا، انتشار گازهای گلخانه‌ای و سایر نگرانی‌ها ناکام هستند. برنامه‌های تشویقی حفاظت به تولیدکنندگان کمک می‌کند تا بسیاری از شیوه‌های مفید برای محیط‌زیست را اجرا کنند، اما ساختار آن‌ها به گونه‌ای نیستند که حداکثر منافع را به همراه داشته باشند. علاوه بر این، بسیاری از مقررات زیست محیطی در حال حاضر فعالیت های کشاورزی را مستثنی می کنند. برای هماهنگ کردن سیاست ایالات متحده با نیازهای آینده،2011 )، و پشتیبان های نظارتی موثر باید برای کنترل مضرترین اقدامات برای محیط زیست ایجاد شود. اهداف کمی می توانند به هدایت این تلاش های سیاستی و ترویج همکاری های مؤثر بین محققان، کشاورزان، سازمان های دولتی و گروه های جامعه مدنی کمک کنند. استراتژی آفت‌کش‌های دولت دانمارک، که هدف آن کاهش 40 درصدی بار آفت‌کش‌ها است، یکی از نمونه‌های امیدوارکننده استفاده از اهداف کمی برای تنظیم مشترک سیاست‌های زراعی محیطی است (DME 2013).

اهداف تشدید پایدار فراتر از تولید کل و عملکرد زیست محیطی است. برای مدیریت تقاضای غذا با کاهش ضایعات مواد غذایی (وست و همکاران 2014 ) و تغییر رژیم غذایی (دیویس و همکاران 2016 ) به تلاش های سیاستی بیشتری نیاز است. ما همچنین باید گسترش زمین های زراعی را متوقف کنیم (کانینگهام و همکاران 2013 ) و اطمینان حاصل کنیم که فقیرترین مردم جهان دسترسی ایمن به مواد غذایی مغذی دارند (FAO et al. 2015). کل زمین در کشاورزی از سال 2005 در آفریقا، آمریکای جنوبی و آسیا افزایش یافته است (جدول تکمیلی S6؛ FAO 2016)، که نشان دهنده ادامه تبدیل زمین به هزینه اکوسیستم های بومی است، و تبدیل در ایالات متحده نیز ادامه دارد (Lark et al. 2015). تقریباً 795 میلیون نفر امروزه با وجود تولید غذای کافی در جهان گرسنه هستند، زیرا فقر، فقدان زیرساخت ها، حکمرانی ضعیف، بلایای طبیعی و ناآرامی های سیاسی دسترسی به غذا را محدود می کند (FAO et al. 2015). این مشکلات حتی با افزایش تولید و کاهش شدید آلودگی باید برطرف شود.

نتیجه گیری

ما از محققان، سیاست‌گذاران و کشاورزان می‌خواهیم که این چشم‌انداز مجدد تنظیم‌شده تشدید پایدار را بپذیرند. زمان کوتاه است: چرخه سالانه کاشت و برداشت به کشاورزان کمتر از 35 فرصت می دهد تا سیستم تولید خود را تا اواسط قرن تغییر دهند. دانشمندان همچنین با تعداد محدودی فرصت برای توسعه و آزمایش استراتژی های جدید تولید و حفاظت روبرو هستند. به عنوان گروهی از دانشمندان جوان کشاورزی (و یک دانشمند ارشد)، این چالش شغلی ما است. تا زمان بازنشستگی نسل ما، اهداف کشاورزی 2050 باید برآورده شود.