Vad är jordbruksvetenskap?

av James Duckergranskad av Emily Henderson,B.Sc.

som svar på en snabbt växande global befolkning har jordbruksvetenskapens framsteg fått stor uppmärksamhet under det senaste århundradet, särskilt när det gäller frågor om livsmedelssäkerhet. Trots tekniska framsteg utmanar många nya frågor nu framtidsutsikterna för jordbruksvetenskap.

Jordbruksvetenskap. Bildkredit: WAYHOME studio/. com

vetenskapens ursprung och betydelse inom jordbruket

sedan den mänskliga civilisationens gryning erkänns jordbruksmetoder spela en grundläggande roll i växande civilisationer och utvecklingsländer. Jordbruk är en central utveckling i mänsklig utveckling och teoretiseras för att vara en av de viktigaste vändpunkterna i övergången från nomadisk till nybyggare livsstil. När befolkningen växte förfinades jordbruksmetoderna alltmer för att tillgodose de större behoven för livsmedelssäkerhet.

vid första hälften av 19-talet hade forskare bildat en omfattande kunskapsbas för jordbruksmetoder och experimenterade med verktyg och resurser för att förbättra avkastningen, mångfalden och motståndskraften. Forskare i Tyskland hade börjat experimentera med gödselmedel medan brittiska forskare studerade delar av agronomi, med vissa experiment som fortfarande körs till denna dag. I början av 20-talet växte jordbruksvetenskapens disciplin snabbt.

i likhet med andra vetenskapliga förfaranden kan en experimenteringsprocess identifieras genom jordbruksvetenskapens historia som innehåller en behandling, en hypotetisk process eller kausal mekanism som ska testas och en slutprodukt som behandlar behandlingen. Denna process gör det möjligt för jordbruksforskare att dokumentera och förbättra jordbruksmetoder när de står inför mångfacetterade utmaningar, inklusive sociala, ekonomiska och ekologiska frågor.

tidiga skillnader när det gäller jordbruksvetenskap

intressant nog var den tidiga utvecklingen av jordbruksvetenskap vid början av 20-talet inte allmänt accepterad. Forskning utförd av den nederländska forskaren Harro Matt från 2011 skisserade viktiga fallstudier av jordbruksvetenskapshistoria och beskrev hur tidig jordbruksvetenskap möttes med lite förtroende från intressenterna.

i synnerhet uppfattade jordbrukare jordbruksexperiment för att ha liten giltighet i tillämpningen och utvecklingen av jordbruksmetoder.

Matt hävdar dock att jordbrukare i själva verket experimenterar ofta på samma sätt som jordbruksforskarnas experiment. Faktum är att bönder tenderar att prova med olika grödor, gödselmedel och jordbruksdesign för att bäst passa förändringar över årstider eller som svar på konsumenternas efterfrågan.

likheterna mellan jordbruk och vetenskapliga experiment förbättrade så småningom jordbruksvetenskapens framsteg, eftersom resultaten blev alltmer relevanta för att ta itu med utmaningar för jordbrukare. Matt förklarade att detta berodde på de konsekventa ansträngningarna för att förbättra kommunikationsmetoderna med jordbrukare genom användning av jordbruksrådgivare eller förlängningsofficer som kommunicerar vetenskapliga resultat. Dessa roller var främst inriktade på kommunikation och är viktiga aktörer för att föra vetenskap och praktik tillsammans, en praxis som bör modelleras över vetenskapliga discipliner.

forskningsmål inom jordbruksvetenskap

jordbruksvetenskapens breda mål är att förbättra växtproduktionen för att gynna jordbrukare, konsumenter och alltmer minska potentiella miljöpåverkan. Studier fokuserar därför generellt på grödans utveckling, motståndskraft, kvalitet, reproduktion och deras förhållande till omgivningen. Även om detta låter enkelt, omfattar samtida jordbruksvetenskap nu många discipliner som överlappar andra vetenskapliga discipliner.

Modern jordbruksvetenskap har förgrenat sig till discipliner som innehåller ett stort antal metoder och tekniker från molekylära verktyg som används för genredigering till frilufts CO2-förbättringsstudier av agroforestry. Genom att använda alltmer raffinerade förfaranden för att studera behandlingar över biologiska nivåer i organisationen samt spatiotemporala skalor har jordbruksvetenskap uppstått som ett stort vetenskapligt område som kombinerar en mängd tvärvetenskapliga fynd.

nuvarande och framtida utmaningar för jordbruksvetenskap i en snabbt föränderlig värld

trots sin rika och snabbt framåtskridande historia är samtida jordbruksvetenskap vid en vändpunkt. Växande tryck från miljöförändringar, nedbrytning av livsmiljöer och socioekonomiska förändringar är bara några av de utmaningar som jordbruksforskningen står inför inom överskådlig framtid.

en allt viktigare utmaning att ta itu med är det komplexa förhållandet mellan jordbruk och miljö. I en studie från 2017 betonade Michael Clark och David Tilman hur brådskande det är att ta itu med några av jordbrukets miljöpåverkan. Forskarna genomförde en metaanalys av över 700 jordbrukssystem för att undersöka sambandet mellan input och output resurseffektivitet av system och deras respektive mängder växthusgasutsläpp.

inte överraskande visade resultaten att växtbaserade grödor hade de lägsta effekterna som stod i kontrast till idisslarbaserade köttsystem som producerade nästan 100 gånger effekterna av växtbaserade system, vilket ytterligare stödde miljövärdet av inkrementella kostförskjutningar mot mindre köttbaserade livsmedel.

även om kostförskjutningar får fart, Driver forskare också för en ökad medvetenhet om värdet av bevarande tillsammans med jordbrukssystem, vilket kan omfatta betydande komplexitet. Detta sammanfattades särskilt väl i en 2016-studie av amerikanska och kanadensiska forskare som försökte svara på frågan om hur mycket bevarande är tillräckligt.

studiesystemet var de stora sjöarna i Nordamerika, och forskare samlade en omfattande analys av nödvändiga bevarandestrategier och presenterade komplexiteten att bevara sådana storskaliga men ändå ekologiskt värdefulla utrymmen.

att ta itu med frågor som miljöpåverkan och bevarande kan vara fördelaktigt, men delar av befintliga metoder kräver också förändring, till exempel begreppet ekologiskt jordbruk. Detta var särskilt intressant eftersom ekologisk mat anses allmänt ge stora fördelar för konsumenter, jordbrukare och miljön.

trots den utbredda tron och upplevda fördelarna med ekologiska livsmedel förklarar studien som leddes av Andrew McGuire från 2017 Hur ideologin för ekologiskt jordbruk kan begränsa jordbruksvetenskapens framsteg och representerar en betydande fråga som behöver adresseras. Specifikt förbjuder ekologiskt jordbruk Alla priser och användningar av nästan alla syntetiska gödningsmedel och bekämpningsmedel i ett försök att begränsa miljöskador trots alla fördelaktiga användningar, vilket kan möjliggöra spridning av skadedjur och patogener till utsatta grödor.

dessa resultat upprepades i den ovannämnda metaanalysen av Clark och Tilman, som betonade att organiska system kräver mest mark per livsmedelsenhet, orsakar mest eutrofiering och intressant avger liknande nivåer av växthusgaser som konventionella system. I motsats till vad många tror kan organiska system därför generera oförutsedda konsekvenser som sällan beaktas av den allmänna befolkningen. Även om detta kan vara en kontroversiell synvinkel är debatten i sig fördelaktig eftersom den i slutändan kommer att leda till vetenskaplig utveckling.

jordbruksvetenskap genomgår utan tvekan spännande och radikala förändringar för att ta itu med de ökande kraven från växande befolkningar och utmaningarna med miljöförändringar. Följaktligen är upprättande och upprätthållande av framgångsrik kommunikation mellan forskare, intressenter och konsumenter av största vikt som beskrivs i harro Matts arbete. I slutändan kommer de mångfacetterade tillvägagångssätten och förnyade ansträngningarna från modern jordbruksvetenskap att bana väg för att genomföra ny eller förbättra befintlig politik i hopp om att få en säkrare framtid.

bild kredit: WAYHOME studio/. com

• Clark, M., & Tilman, D. (2017). Jämförande analys av miljöpåverkan av jordbruksproduktionssystem, jordbruksinsatseffektivitet och livsmedelsval. Miljöforskningsbrev, 12 (6), 064016. https://doi.org/10.1088/1748-9326/aa6cd5
• Maat, H. (2011). Historien och framtiden för jordbruksexperiment. 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). Jordbruksvetenskap och ekologiskt jordbruk: dags att ändra vår bana. Jordbruk & Miljöbokstäver, 2(1), 170024. https://doi.org/10.2134/ael2017.08.0024
• Sowa, S. P., Herbert, M., Mysorekar, et al. (2016). Hur mycket bevarande är tillräckligt? Definiera genomförandemål för friska fisksamhällen i jordbruksfloder. Journal of Great Lakes Research, 42 (6), 1302-1321. https://doi.org/10.1016/j.jglr.2016.09.011

Vidare läsning

• allt Jordbruksvetenskapligt innehåll
• artificiell intelligens kan hjälpa jordbruksindustrin att möta ökande livsmedelsbehov
• bladkull omvandlad till biokol kan minska N20-utsläppen från vegetabiliska fält
• en analys av effekterna GM-grödor har på jordbruket
• användningen av naturliga hydrogeler i livsmedels-och jordbruksmetoder

skriven av

James Ducker

James avslutade sin kandidatexamen i naturvetenskap studera Zoologi vid University of Manchester, med sitt grundutbildningsarbete som kulminerade i studien av de fysiologiska effekterna av havsuppvärmning och hypoxi på catsharks. Han fortsatte sedan en master i forskning (MRes) i marinbiologi vid University of Plymouth med fokus på urbanisering av kustlinjer och dess konsekvenser för biologisk mångfald.

citat