Giới thiệu chung
- Tác động của biến đổi khí hậu đến nông nghiệp
- Các giải pháp diệt trừ sâu bệnh bằng hóa chất và tác động của chúng đến môi trường
- Nông nghiệp thông minh thích ứng với khí hậu là gì?
- Kỹ thuật nông nghiệp thông minh thích ứng với khí hậu
- Vai trò của các sản phẩm kiểm soát sinh học đối với canh tác an toàn hơn, thân thiện với khí hậu
- Kết hợp các loài có lợi để kiểm soát dịch hại
- Nông nghiệp bảo tồn và khả năng phục hồi khí hậu
- Những thách thức trong việc áp dụng nông nghiệp thông minh thích ứng với khí hậu
- Chuẩn bị cho nông dân tương lai của nền nông nghiệp thông minh thích ứng với khí hậu
Nông nghiệp thông minh với khí hậu (CSA) là một phương pháp kết hợp các hoạt động nông nghiệp và công nghệ để cải thiện an ninh lương thực trong khi giải quyết các vấn đề về biến đổi khí hậu. CSA nhằm mục đích giúp người trồng trọt thích ứng với biến đổi khí hậu, đồng thời vẫn duy trì hoặc nâng cao mức năng suất và tránh đóng góp thêm vào lượng khí thải nhà kính.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu cách biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến nông nghiệp, nông nghiệp thông minh thích ứng với khí hậu là gì và cách triển khai, cũng như cách sử dụng các giải pháp sinh học để hỗ trợ.
Tác động của biến đổi khí hậu đến nông nghiệp
Biến đổi khí hậu đang ảnh hưởng sâu sắc đến nông nghiệp. Nó gây ra các hiện tượng thời tiết cực đoan, bao gồm hạn hán, lượng mưa không thể đoán trước hoặc lũ lụt, có thể gây ra những tác động tàn phá đến cây trồng. Biến đổi khí hậu có thể đặc biệt ảnh hưởng đến năng suất cây trồng và sâu bệnh trong nông nghiệp, từ đó có thể làm trầm trọng thêm các vấn đề về cây trồng. Một nghiên cứu ước tính rằng khí hậu là nguyên nhân khiến năng suất nông nghiệp toàn cầu giảm 21% kể từ năm 1961.
Thay đổi mô hình dịch hại
Những thay đổi về khí hậu có thể có nhiều tác động khác nhau đến sâu bệnh. Ví dụ, nhiệt độ là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến động lực quần thể côn trùng. Nhiệt độ tăng trên toàn cầu và sự thay đổi thời tiết do biến đổi khí hậu gây ra cho phép một số loài côn trùng gây hại di chuyển và phát triển mạnh ở những vùng mới mà trước đây không phù hợp để chúng sinh tồn. Điều này cũng đúng đối với các tác nhân gây bệnh như bệnh cháy lá hoặc nấm có thể thay đổi phạm vi môi trường của chúng theo cách tương tự. Một ví dụ về điều này là sự mở rộng của loài bướm đêm diễu hành thông (Thaumetopoea sorryocampa) ở Châu Âu do mùa đông ấm hơn. Nhiều loài gây hại khác dự kiến sẽ tuân theo cùng một mô hình như được nêu bật trong bài viết này đánh giá khoa học về tác động của biến đổi khí hậu đối với sâu bệnh thực vật (2012) từ IPCC.
Nhiệt độ tăng cũng có thể ảnh hưởng đến nhiều khía cạnh của đời sống và sinh học của sâu bệnh: tỷ lệ trao đổi chất, sinh sản, khả năng sống sót và tương tác với các loài sâu bệnh khác. Điều này có thể gây ra một số hậu quả:
- Sâu bọ có thể có nhiều thế hệ hơn trong một mùa
- Sâu bọ có thể sống sót qua mùa đông thường xuyên hơn
- Việc truyền mầm bệnh do côn trùng mang đến cho cây trồng diễn ra thường xuyên hơn
Do đó, sâu bệnh có thể gây ra nhiều thiệt hại hơn cho cây trồng.
Tác động đến năng suất cây trồng
Các sự kiện thời tiết khắc nghiệt liên quan đến biến đổi khí hậu có thể trực tiếp phá hủy mùa màng và cũng có thể gián tiếp ảnh hưởng đến chúng, ví dụ như làm suy yếu sức khỏe và chất lượng đất, gây bất lợi cho sự phát triển của cây trồng. Ngoài ra, cây trồng có thể bị tăng áp lực sâu bệnh do thay đổi hành vi của chúng. Theo FAO, Biến đổi khí hậu dự kiến sẽ làm tình trạng mất mùa trầm trọng hơn từ 15 đến 25%.
Sự kết hợp của những yếu tố này có thể làm giảm năng suất nông nghiệp nói chung, đe dọa an ninh lương thực và sinh kế của người sản xuất.
Các giải pháp diệt trừ sâu bệnh bằng hóa chất và tác động của chúng đến môi trường
Các phương pháp quản lý dịch hại hóa học truyền thống (bao gồm việc sử dụng thuốc trừ sâu tổng hợp để tiêu diệt dịch hại) có nhiều tác động có hại – bao gồm tác động đến môi trường và sức khỏe con người. Các tác động gián tiếp của việc sử dụng thuốc trừ sâu hóa học bao gồm phá vỡ hệ sinh thái, gây hại cho đa dạng sinh học và làm ô nhiễm đất và nước, để kể tên một số.
Thật không may, thuốc trừ sâu hóa học có chi phí môi trường đáng kể. Chúng có thể khiến hệ thống canh tác dễ bị tổn thương hơn trước biến đổi khí hậu, nhưng cũng trực tiếp làm trầm trọng thêm môi trường bằng cách thải thêm khí thải vào khí quyển. Trên thực tế, chúng góp phần vào việc phát thải khí nhà kính thông qua hoạt động sản xuất đòi hỏi nhiều năng lượng, thường dựa vào nhiên liệu hóa thạch..
Biến đổi khí hậu và hiệu quả của thuốc trừ sâu
Ngoài các tác dụng phụ, nhiệt độ ấm hơn do biến đổi khí hậu cũng có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của thuốc trừ sâu. Nhiệt độ ấm hơn có thể đẩy nhanh quá trình phân hủy thuốc trừ sâu không tồn tại trên cây trồng, nghĩa là một lượng lớn sản phẩm hóa học bị mất. Điều này có khả năng dẫn đến tăng số lượng và số lần sử dụng thuốc trừ sâu hóa học trên một trang trại, tạo ra một vòng luẩn quẩn làm trầm trọng thêm biến đổi khí hậu.
Nông nghiệp thông minh thích ứng với khí hậu là gì?
Nông nghiệp thông minh với khí hậu là một cách tiếp cận để cải thiện và quản lý các hệ thống nông nghiệp nhằm giải quyết các vấn đề liên quan đến khí hậu và an ninh lương thực. Đây là cách kết hợp các hoạt động bền vững có thể giải quyết các vấn đề này và cũng nhấn mạnh vào việc sử dụng hiệu quả các nguồn năng lượng, nhằm mục đích cải thiện tác động tổng thể đến môi trường.
Nông nghiệp thông minh thích ứng với khí hậu có ba mục tiêu chính:
- Hiệu suất: Cải thiện bền vững năng suất nông nghiệp và sinh kế của người sản xuất
- Thích ứng: Điều chỉnh hệ thống canh tác và xây dựng khả năng phục hồi trước biến đổi khí hậu
- Giảm nhẹ: Giảm và/hoặc loại bỏ khí thải nhà kính như carbon dioxide.
Kỹ thuật nông nghiệp thông minh thích ứng với khí hậu
Có nhiều kỹ thuật CSA, mặc dù một số kỹ thuật hoạt động tốt nhất khi được điều chỉnh cho phù hợp với một hệ thống nông nghiệp cụ thể. Sau đây là một số ví dụ về các kỹ thuật CSA:
- Quản lý đất đai và nông nghiệp bảo tồn: thông qua việc ủ phân, phủ lớp phủ, không hoặc ít cày xới để bảo vệ tính toàn vẹn và cấu trúc của đất và cải thiện quá trình cô lập carbon.
- Quản lý nước: để cải thiện hiệu quả sử dụng nước, ví dụ như tưới nhỏ giọt hoặc thu thập nước mưa.
- Quản lý dịch hại tổng hợp: bao gồm việc trồng các giống cây trồng kháng sâu bệnh hoặc theo dõi để nông dân có thể phản ứng nhanh chóng và hiệu quả với các đợt bùng phát sâu bệnh.
- Đa dạng hóa cây trồng: Bằng cách trồng nhiều loại cây trồng khác nhau, bạn có thể giảm thiểu rủi ro do biến đổi khí hậu.
- Trồng cây trồng chịu hạn: bằng cách trồng các giống cây trồng có khả năng phục hồi tốt, cần ít nước và chịu được điều kiện khí hậu khắc nghiệt.
- Canh tác chính xác: sử dụng công nghệ như cảm biến, phân tích dữ liệu, hệ thống cảnh báo sớm để tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên (nước, phân bón) và giảm chất thải.
Giải pháp dựa trên thiên nhiên
Giải pháp dựa trên thiên nhiên đề cập đến một loạt các hành động nhằm bảo vệ, quản lý và phục hồi hệ sinh thái. Những hành động này tận dụng thiên nhiên và sức mạnh của hệ sinh thái lành mạnh để chống lại tác động của biến đổi khí hậu và giải quyết các thách thức trong xã hội.
Việc áp dụng các giải pháp dựa trên thiên nhiên có khả năng giảm thiểu phát thải khí nhà kính và có thể kết hợp cùng các biện pháp nông nghiệp thông minh khác thích ứng với khí hậu.
Lợi ích của các giải pháp dựa trên thiên nhiên
Các giải pháp dựa trên thiên nhiên mang lại nhiều lợi ích hỗ trợ sức khỏe con người và đa dạng sinh học. Trong đất nông nghiệp, chúng có thể:
- Duy trì hoặc tăng năng suất
- Nguồn cung cấp thực phẩm an toàn
- Bảo vệ nguồn nước uống sạch
- Kiểm soát xói mòn
Vai trò của các sản phẩm kiểm soát sinh học đối với canh tác an toàn hơn, thân thiện với khí hậu
Giới thiệu về sản phẩm kiểm soát sinh học
Sản phẩm kiểm soát sinh học dựa trên các hợp chất có nguồn gốc tự nhiên hoặc các sinh vật tự nhiên và giúp kiểm soát dịch bệnh và sâu bệnh bùng phát. Chúng là một giải pháp thay thế tốt cho thuốc trừ sâu hóa học và mang lại nhiều lợi ích như an toàn hơn cho môi trường và con người.
Các nghiên cứu điển hình về việc sử dụng thành công các sản phẩm kiểm soát sinh học
Một ví dụ là việc giảm aflatoxin ngô bằng sản phẩm kiểm soát sinh học nấm ở Pakistan. Vì aflatoxin có thể gây tử vong cho con người và vật nuôi, nên nó có tác động tiêu cực đến an ninh và an toàn thực phẩm đồng thời cũng ảnh hưởng đến thu nhập của nông dân. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng sản phẩm kiểm soát sinh học, Afla-Pak™, làm giảm đáng kể aflatoxin tới 80% và tăng thu nhập của nông dân lên 25%.
- Để biết thêm thông tin, hãy đọc Blog của CABI.
Một ví dụ khác là thuốc trừ sâu sinh học do virus, như Cryptex, được sử dụng ở Nam Phi để kiểm soát sâu đục quả táo, một loại sâu bệnh chính trong sản xuất cam quýt. Những loại thuốc trừ sâu sinh học này có hiệu quả như các loại thuốc thay thế hóa học, giúp giảm sự xâm nhiễm tới 92% và có tác dụng lâu dài.
Kết hợp các loài có lợi để quản lý dịch hại
Một phương pháp khác của các hoạt động thông minh về khí hậu là sử dụng các sinh vật để kiểm soát dịch hại, có khả năng kiểm soát dịch hại một cách tự nhiên. Chúng bao gồm các loài côn trùng có lợi, nhưng cũng có cả các loài thực vật có thể thu hút hoặc đẩy lùi các sinh vật không mong muốn. Tăng cường sự hiện diện của chúng hoặc tích hợp chúng vào trang trại sẽ thúc đẩy đa dạng sinh học và khả năng phục hồi.
Sử dụng côn trùng có lợi
Bạn có thể bảo tồn và hỗ trợ các loài côn trùng có lợi đã có trên đất. Ví dụ, những loài côn trùng này là động vật ăn thịt ăn sâu bọ. Tuy nhiên, đôi khi không có đủ số lượng để kiểm soát sự bùng phát của sâu bọ. Bằng cách tạo ra một môi trường thuận lợi, bằng cách trồng cây chủ và cây mật hoa cho những loài côn trùng này, bạn có thể tăng số lượng của chúng, nhưng cũng cho phép chúng sống sót khi sâu bọ không có mặt. Điều này duy trì một hệ sinh thái cân bằng thúc đẩy kiểm soát sâu bọ tự nhiên.
Trồng xen canh để quản lý sâu bệnh
Một số loại cây trồng có thể có lợi cho các loại cây trồng khác khi được trồng gần nhau. Một số loại cây trồng này thu hút hoặc xua đuổi sâu bệnh, bảo vệ cây trồng lân cận.
Cây bẫy thu hút sâu bệnh và phân biệt chúng với cây trồng chính. Ví dụ, đây là việc sử dụng cải xanh để đánh lạc hướng sâu bướm kim cương khỏi bắp cải.
Húng quế cũng là một chất xua đuổi nổi tiếng đối với một số loài gây hại, chẳng hạn như ruồi trắng. Nó kết hợp tốt với cà chua và có thể xua đuổi các loài gây hại.
Nông nghiệp bảo tồn và khả năng phục hồi khí hậu
Nông nghiệp bảo tồn, hay nông nghiệp bảo tồn, là một cách tiếp cận thông minh về khí hậu khác. Nó nhấn mạnh vào việc tăng năng suất nông nghiệp trong khi vẫn duy trì tính bền vững của môi trường. Việc áp dụng các phương pháp canh tác bảo tồn có thể giúp giải quyết vấn đề nông nghiệp đóng góp vào biến đổi khí hậu. Cụ thể, nó nhằm mục đích bảo tồn nước, đất và đa dạng sinh học, dựa trên ba nguyên tắc:
- Sự xáo trộn đất tối thiểu
- Lớp phủ đất vĩnh viễn
- Đa dạng hóa loài, đặc biệt là luân canh cây họ đậu
Kỹ thuật trong canh tác bảo tồn
Các kỹ thuật tuân theo nguyên tắc nông nghiệp bảo tồn chẳng hạn như không hoặc hạn chế tối đa việc cày xới, phủ lớp mùn, trồng cây che phủ, giữ lại tàn dư cây trồng và luân canh cây trồng.
Lợi ích của nông nghiệp bảo tồn
Ví dụ, các hoạt động nông nghiệp bảo tồn giúp cải thiện sức khỏe đất bằng cách tăng cường cấu trúc đất, chất hữu cơ, độ phì nhiêu và ngăn ngừa xói mòn. Chúng cũng mang lại lợi ích về môi trường như cô lập carbon và tăng cường đa dạng sinh học.
Theo cách này, nông nghiệp bảo tồn đóng góp trực tiếp vào các mục tiêu của CSA. Nó thúc đẩy năng suất và giúp giảm thiểu biến đổi khí hậu, xây dựng một hệ sinh thái nông nghiệp có khả năng phục hồi.
Những thách thức trong việc áp dụng nông nghiệp thông minh thích ứng với khí hậu
Việc áp dụng CSA trên toàn cầu phải đối mặt với một số thách thức. Bao gồm thiếu hiểu biết về công nghệ CSA và khả năng tiếp cận nguồn lực hạn chế của nông dân sản xuất nhỏ, cũng như thiếu chính sách phù hợp. Ngoài ra còn có rào cản tài chính khi giới thiệu các kỹ thuật CSA do chi phí xây dựng ban đầu cao.
Để vượt qua những rào cản này, cần đầu tư vào các chương trình giáo dục, hỗ trợ mạnh mẽ hơn về mặt thể chế và tiếp cận tốt hơn với các công nghệ CSA. Các tổ chức như CABI cung cấp cho nông dân khả năng tiếp cận dễ dàng với thông tin về các giải pháp dựa trên khoa học và các nguồn đào tạo. Các chương trình này trao quyền cho nông dân các công cụ và kiến thức cần thiết để thực hiện các hoạt động thông minh về khí hậu, cải thiện khả năng phục hồi và tính bền vững trong nông nghiệp.
Chuẩn bị cho nông dân tương lai của nền nông nghiệp thông minh thích ứng với khí hậu
Khi biến đổi khí hậu định hình lại các hệ thống nông nghiệp, việc chuẩn bị cho nông dân các biện pháp canh tác thông minh thích ứng với khí hậu là điều cần thiết. Điều này đòi hỏi nỗ lực phối hợp trong đào tạo, giáo dục và hỗ trợ chính sách.
Đào tạo và giáo dục
Giáo dục đóng vai trò quan trọng trong việc giúp nông dân chuyển đổi sang CSA. Thông qua các chương trình đào tạo, nông dân có thể tìm hiểu về các kỹ thuật bền vững như canh tác bảo tồn và quản lý nước và cách duy trì hiệu quả sản xuất cây trồng. Họ cũng có thể tìm hiểu về các công cụ và công nghệ có sẵn để giúp họ chuyển đổi sang CSA.
Ví dụ, CABI cung cấp các khóa học miễn phí có giá trị về các chủ đề như thực hành quản lý đất bền vững và quản lý nước, trao quyền cho nông dân áp dụng các kỹ thuật hiệu quả giúp tăng năng suất trong hệ thống nông nghiệp của họ, đồng thời bảo vệ tài nguyên thiên nhiên.
Hỗ trợ chính sách và vai trò của chính phủ
Chính phủ đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ nông dân thích ứng với biến đổi khí hậu bằng cách cung cấp các công cụ, nguồn lực và khuôn khổ chính sách cần thiết. Chính phủ có thể hỗ trợ bằng cách tài trợ cho các dự án nghiên cứu và cung cấp cho nông dân các công cụ thích ứng và thông tin dựa trên bằng chứng để đối mặt với các thách thức về khí hậu, bảo vệ an ninh lương thực và đa dạng sinh học.
Ví dụ, các USDA và của mình Dịch vụ Bảo tồn Tài nguyên Thiên nhiên (NRCS) đã phát triển các dự án giải quyết vấn đề sức khỏe đất, bảo tồn nước và quản lý dịch hại. Dịch vụ USDA này cung cấp cho nông dân hỗ trợ kỹ thuật và các ưu đãi tài chính để áp dụng các biện pháp bền vững bảo vệ cả năng suất nông nghiệp và tài nguyên thiên nhiên.
Câu Hỏi Thường Gặp
Một ví dụ về nông nghiệp thông minh thích ứng với khí hậu là gì?
Các kỹ thuật CSA bao gồm luân canh cây trồng, quản lý đất và nước bền vững, quản lý dịch hại tổng hợp, sử dụng cây trồng chịu hạn, canh tác chính xác, v.v.
Ba trụ cột của nền nông nghiệp thích ứng với khí hậu là gì?
Ba trụ cột là:
- Hiệu suất
- Thích ứng
- Giảm nhẹ
Nông nghiệp thích ứng với khí hậu có hiệu quả không?
Có, nông nghiệp thông minh thích ứng với khí hậu có hiệu quả trong việc tăng năng suất, thích ứng với biến đổi khí hậu và giảm thiểu các vấn đề liên quan đến khí hậu trong nông nghiệp. Tùy thuộc vào hoàn cảnh địa phương, nó có thể có tác động mạnh mẽ và lâu dài đến sinh kế của nông dân và an ninh lương thực.
