co je zemědělská věda?

od James DuckerReviewed by Emily Henderson, B.Sc.

v reakci na rychle rostoucí globální populaci získal pokrok zemědělské vědy v minulém století značnou pozornost, zejména pokud jde o otázky bezpečnosti potravin. Navzdory technologickému pokroku však mnoho vznikajících problémů nyní zpochybňuje budoucí vyhlídky zemědělské vědy.

Zemědělská Věda. Image Credit: WAYHOME studio/.com

původ a význam vědy v zemědělství

od úsvitu lidské civilizace jsou zemědělské postupy uznávány jako zásadní roli v rostoucích civilizacích a rozvojových zemích. Zemědělství je klíčovým vývojem v lidské evoluci a je považováno za jeden z hlavních bodů obratu při přechodu z kočovného na životní styl osadníků. Jak populace rostla, zemědělské postupy byly stále více zdokonalovány, aby vyhovovaly větším potřebám bezpečnosti potravin.

v první polovině 19. století vědci vytvořili rozsáhlou znalostní základnu zemědělských postupů a experimentovali s nástroji a zdroji pro zlepšení výnosu, rozmanitosti a odolnosti plodin. Vědci v Německu začali experimentovat s hnojivy, zatímco britští vědci studovali prvky agronomie, s některými experimenty stále běží dodnes. Začátkem 20. století se disciplína zemědělské vědy rychle rozvíjela.

podobně jako u jiných vědeckých postupů lze v celé historii zemědělské vědy identifikovat proces experimentování, který zahrnuje léčbu, hypotetický proces nebo kauzální mechanismus, který má být testován, a konečný produkt zaměřený na léčbu. Tento proces umožňuje zemědělským vědcům dokumentovat a zlepšovat zemědělské postupy, když čelí mnohostranným výzvám, včetně sociálních, hospodářský, a ekologické problémy.

rané rozdíly týkající se zemědělské vědy

zajímavé je, že časný vývoj zemědělské vědy na počátku 20. století nebyl široce přijímán. Výzkum provedený nizozemským vědcem Harro Mattem z roku 2011 nastínil klíčové případové studie historie zemědělské vědy a popsal, jak se raná zemědělská věda setkala s malou důvěrou zúčastněných stran.

zejména zemědělci vnímali zemědělské experimenty jako málo platné při uplatňování a rozvoji zemědělských postupů.

Matt však tvrdí, že ve skutečnosti zemědělci experimentují často podobným způsobem jako experimenty zemědělských vědců. Vskutku, zemědělci mají tendenci zkoušet s různými plodinami, hnojiva, a zemědělský design, aby co nejlépe vyhovoval změnám v ročních obdobích nebo v reakci na poptávku spotřebitelů.

podobnosti mezi zemědělstvím a vědeckými experimenty nakonec zlepšily pokrok zemědělské vědy, protože zjištění byla stále důležitější pro řešení výzev pro zemědělce. Matt vysvětlil, že to bylo způsobeno důsledným úsilím o zlepšení komunikačních metod se zemědělci pomocí zemědělských poradců nebo úředníků rozšíření, kteří sdělují vědecké poznatky. Tyto role byly zaměřeny především na komunikaci a jsou klíčovými aktéry při spojování vědy a praxe, praxe, která by měla být modelována napříč vědeckými disciplínami.

výzkumné cíle v zemědělské vědě

obecnými cíli zemědělské vědy je zlepšit rostlinnou produkci ve prospěch zemědělců, spotřebitelů a stále více snižovat potenciální dopady na životní prostředí. Studie se proto obecně zaměřují na vývoj plodin, odolnost, kvalitu, reprodukci a jejich vztah k okolnímu prostředí. I když to zní přímočaře, současná zemědělská věda nyní zahrnuje mnoho disciplín, které se překrývají s jinými vědeckými disciplínami.

moderní zemědělská věda se rozvětvila do oborů, které zahrnují značnou škálu metod a technik od molekulárních nástrojů používaných pro editaci genů až po studie zvyšování CO2 ve volném vzduchu agrolesnictví. Použitím stále rafinovanějších postupů ke studiu léčby napříč biologickými úrovněmi organizace i časoprostorovými stupnicemi se zemědělská věda ukázala jako hlavní vědecká oblast kombinující velké množství interdisciplinárních nálezů.

současné a budoucí výzvy pro zemědělskou vědu v rychle se měnícím světě

navzdory své bohaté a rychle se rozvíjející historii je současná zemědělská věda v bodě obratu. Rostoucí tlak ze změny životního prostředí, degradace stanovišť, a socioekonomické změny jsou jen některé z výzev, kterým zemědělský výzkum v dohledné budoucnosti čelí.

stále důležitější výzvou, kterou je třeba řešit, je komplexní vztah mezi zemědělstvím a životním prostředím. Ve studii z roku 2017 Michael Clark a David Tilman zdůraznili naléhavost řešení některých dopadů zemědělství na životní prostředí. Vědci provedli metaanalýzu více než 700 zemědělských systémů, aby prozkoumali souvislosti mezi účinností vstupních a výstupních zdrojů systémů a jejich příslušným množstvím emisí skleníkových plynů.

není překvapením, že zjištění prokázala, že rostlinné plodiny měly nejnižší dopady, což kontrastovalo s masnými systémy na bázi přežvýkavců, které produkovaly téměř 100násobek dopadů rostlinných systémů, což dále podporuje environmentální hodnotu přírůstkových dietních posunů směrem k méně masným potravinám.

ačkoli dietní posuny nabývají na síle, vědci také prosazují zvýšené povědomí o hodnotě ochrany spolu se zemědělskými systémy, které mohou zahrnovat značnou složitost. To bylo zvláště dobře shrnuto ve studii amerických a kanadských vědců z roku 2016, která se pokusila odpovědět na otázku, kolik ochrany stačí.

studijním systémem byla velká jezera Severní Ameriky a vědci sestavili komplexní analýzu nezbytných strategií ochrany, představující složitost zachování takových rozsáhlých, ale ekologicky cenných prostor.

řešení otázek, jako jsou dopady na životní prostředí a ochrana přírody, může být prospěšné, ale prvky stávajících postupů také vyžadují změnu, jako je koncept ekologického zemědělství. To bylo obzvláště zajímavé, protože biopotraviny jsou obecně považovány za široké výhody pro spotřebitele, zemědělce i životní prostředí.

navzdory rozšířené víře a vnímaným výhodám biopotravin studie vedená Andrewem Mcguirem z roku 2017 vysvětluje, jak ideologie ekologického zemědělství může omezovat pokrok zemědělské vědy a představuje značný problém, který je třeba řešit. Konkrétně, ekologické zemědělství zakazuje všechny sazby a použití téměř všech syntetických hnojiv a pesticidů ve snaze omezit škody na životním prostředí navzdory jakémukoli prospěšnému použití, což může umožnit šíření škůdců a patogenů na zranitelné plodiny.

tato zjištění byla zopakována ve výše uvedené metaanalýze Clarka a Tilmana, kteří zdůraznili, že organické systémy vyžadují nejvíce půdy na jednotku potravy, způsobují nejvíce eutrofizaci a zajímavě emitují podobné úrovně skleníkových plynů jako konvenční systémy. Na rozdíl od všeobecného přesvědčení proto organické systémy mohou generovat nepředvídané důsledky, které obecná populace zřídka zvažuje. I když to může být kontroverzní hledisko, samotná debata je prospěšná, protože nakonec pokročí ve vědeckém vývoji.

zemědělská věda nepochybně prochází vzrušujícími a radikálními změnami, aby řešila rostoucí požadavky rostoucí populace a výzvy změny životního prostředí. V souladu s tím, navázání a udržování úspěšné komunikace mezi výzkumnými pracovníky, zúčastněné strany, a spotřebitelé mají zásadní význam, jak je uvedeno v práci Harro Matt. Mnohostranné přístupy a obnovené úsilí moderní zemědělské vědy nakonec připraví cestu pro provádění nových nebo zlepšování stávajících politik v naději, že budou mít bezpečnější budoucnost.

Image Credit: WAYHOME studio/. com

• Clark, m., & Tilman, D. (2017). Komparativní analýza dopadů systémů zemědělské výroby na životní prostředí, efektivity zemědělských vstupů a výběru potravin. Environmental Research Letters, 12 (6), 064016. https://doi.org/10.1088/1748-9326/aa6cd5
• Maat, H. (2011). Historie a budoucnost zemědělských experimentů. NJAS – Wageningen Journal of Life Sciences, 57 (3-4), 187-195. https://doi.org/10.1016/j.njas.2010.11.001
• McGuire, A.M. (2017). Zemědělská Věda a ekologické zemědělství: čas změnit naši trajektorii. Agricultural & Environmental Letters, 2 (1), 170024. https://doi.org/10.2134/ael2017.08.0024
• Sowa, S. P., Herbert, M., Mysorekar, et al. (2016). Kolik ochrany stačí? Definování implementačních cílů pro zdravé rybí komunity v zemědělských řekách. Journal of Great Lakes Research, 42 (6), 1302-1321. https://doi.org/10.1016/j.jglr.2016.09.011

další čtení

• Veškerý obsah zemědělské vědy
• Umělá inteligence by mohla pomoci zemědělskému průmyslu splnit rostoucí požadavky na potraviny
• podestýlka listů převedená na biochar by mohla snížit emise N20 z rostlinných polí
• analýza účinků GM plodin na zemědělství
• použití přírodních hydrogelů v potravinářských a zemědělských postupech

napsal

James Ducker

James dokončil bakalářské studium vědy Zoologie na univerzitě v Manchesteru, jeho vysokoškolská práce vyvrcholila studiem fyziologických dopadů oteplování oceánů a hypoxie na kočičí žraloky. Poté získal magisterský titul ve výzkumu (MRes) v mořské biologii na univerzitě v Plymouthu se zaměřením na urbanizaci pobřeží a její důsledky pro biologickou rozmanitost.

citace