Nature丨作物切换可以提高中国环境可持续性和农民收入

论文内容

研究背景：

绿色革命使全球粮食供应空前增加，以满足迅速增长的需求。然而，推广相对较少的高产作物和随之而来的投入密集型做法导致了对营养安全和环境的严重损害。中国农业的发展也遵循了同样的模式。在过去几十年里，中国在农业生产力方面取得了显著进展，仅1990年以来，全国农作物产量就增加了107%。然而，实现如此高的粮食产量意味着在全国范围内面临越来越多的环境挑战。近几十年来，地下水水位以惊人的速度下降，农业温室气体排放增加，化肥施用强度大幅增加，农药污染变得更加普遍，中国需要推动各种干预措施以提高生产效率和减少环境影响。

研究内容:

该研究结合了特定作物产量、收获面积、环境足迹和农民收入的高分辨率数据，首先量化了作物生产可持续性的现状。在不同级别的部际和中央协调下，该研究进行空间优化，重新分配作物，以满足一系列农业可持续发展目标。

Fig. 1 | National and regional changes in resource use, environmental losses and farmer incomes through crop switching under varying levels of government coordination.

Fig. 2 | Changes in blue-water scarcity through optimized crop switching.

Fig. 3 | Proposed changes in crop-production distribution.

Fig. 4 | Comparison of crop-switching benefits with China’s 2030 official agricultural sustainability targets.

Extended Data Fig. 4 | Trend agreement between proposed and recently observed changes in cropping patterns.

研究结论：

该研究发现减少环境影响(蓝水(- 4.5%至- 18.5%)、绿水(- 4.4%至- 9.5%)、温室气体(GHGs)(- 1.7%至- 7.7%)、化肥(- 5.2%至- 10.9%)、农药(- 4.3%至- 10.8%)和增加农民收入(+2.9%至+7.5%)具有显著的共同效益。这些协调的作物转换成果可为中国2030年农业可持续发展目标做出重大贡献(各维度贡献率达23-40%)，并有可能节省全球资源。这种综合方法可以为可行的有针对性的农业干预提供信息，在多个方面实现可持续发展的共同效益。

转自：“农科学术圈”微信公众号

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