Усто́йчивое се́льское хозя́йство — способ ведения сельского хозяйства, при котором максимально используется ресурсный потенциал земель, но обеспечивается экологическая безопасность и постоянное возобновление плодородия экосистемы.

Сельское хозяйство оказывает огромное воздействие на окружающую среду, оно является одним из основных факторов, вызывающих глобальное изменение климата. Продовольственные системы производят треть глобальных , а также прямо провоцируют дефицит водных ресурсов и загрязнение пресных вод, деградацию почв, обезлесение, и т. д. Сельское хозяйство не только является их причиной, но и само испытывает их влияние.

Устойчивое ведение сельского хозяйства подразумевает экологически безопасные методы его ведения, позволяющие выращивать сельскохозяйственные культуры или разводить скот без ущерба для человека и природных систем. Оно предполагает предотвращение негативного воздействия на почвы и воды, не несёт угрозу биоразнообразию, а также не вредит самим работникам и жителям окрестных земель. К устойчивым методам сельского хозяйства относятся пермакультура, смешанное фермерство, севооборот, агролесоводство, , и другие.

Создание устойчивых продовольственных систем важно для преодоления многочисленных кризисов, с которыми сталкивается человечество. Оно считается одним из лучших способов смягчения последствий глобального изменения климата и может стать решением назревающего глобального дефицита продовольствия.

Устойчивое сельское хозяйство основано на понимании концепции экосистемных услуг: что такие процессы, как например круговорот питательных веществ, первичное производство, почвообразование, обеспечение среды обитания и опыление, являются услугами, которые природа оказывает человеку.

Определение Сама идея устойчивого земледелия существовала на протяжении многих веков. Возникновение современного понятия «устойчивое сельское хозяйство» приписывают австралийскому учёному-агроному Гордону МакКлимонту. В 1977 году Министерство сельского хозяйства США утвердило определение устойчивого сельского хозяйства как комплексной системы производства продукции растениеводства и животноводства, применяемой в условиях конкретной местности и в долгосрочной перспективе соответствующей следующим требованиям: удовлетворять потребности человека в пищевых продуктах и клетчатке; улучшать состояние окружающей среды и базы природных ресурсов, на которую оно опирается; максимально эффективно использовать невозобновляемые ресурсы и ресурсы, производимые на фермах, и по необходимости интегрировать естественные биологические циклы и средства контроля; поддерживать экономическую жизнеспособность фермерских хозяйств; повышать качество жизни работников и общества в целом.

В литературе «устойчивое сельское хозяйство» впервые встречается в книге «Новые корни для сельского хозяйства» Уэса Джексона (1980 год)Jackson, Wes. New Roots for Agriculture. Foreword by Wendell Berry. University of Nebraska Press. . Термин стал популярным в конце 1980-х годовKirschenmann, Frederick. A Brief History of Sustainable Agriculture , editor’s note by Carolyn Raffensperger and Nancy Myers. The Networker, vol. 9, no. 2, March 2004..

Цели Консенсусное мнение в научной среде считает устойчивое земледелие наиболее реальным способом прокормить растущее население планеты. Чтобы успешно кормить всё человечество, методы ведения сельского хозяйства должны учитывать экологические издержки как для окружающей среды, так и для сообществ, которые они питают. Растущая популярность устойчивого сельского хозяйства связана со мнением, что с точки зрения возможности прокормить человечество «несущая способность планеты» (или «планетарные границы») уже достигнута или даже превышена.

Основные принципы Есть несколько ключевых принципов устойчивого сельского хозяйства:

Включение биологических и экологических процессов в сельскохозяйственное и пищевое производство (например, круговорот питательных веществ, , азотофиксацию). Минимизацию использования невозобновляемых и неустойчивых ресурсов, особенно тех, которые наносят вред окружающей среде. Приоритет собственной инициативы фермеров относительно выбора продуктивных методик работы на земле, их самостоятельность и самодостаточность. Кооперация и сотрудничество при решении таких задач и проблем, как борьба с вредителями и ирригация.

Устойчивое сельское хозяйство учитывает и долгосрочные, и краткосрочные экономические последствия, само определение «устойчивый» означает бесконечную регенерацию. Подразумевается достижение баланса между сохранением ресурсной базы и удовлетворением потребностей фермеров и работников.

Устойчивое сельское хозяйство является частью  — поддержания и восстановления естественного природного разнообразия в экосистемах, подвергшихся антропогенному изменению.

Экологические факторы

Избыточная механическая обработка почвы и ирригация без адекватного дренажа приводят к деградации земель и их засолению.

Плодородность сельскохозяйственных угодий определяют местные климатические условия, качество и нутриентный состав почвы, а также водные ресурсы. Из них человек может наиболее эффективно влиять на состояние вод и почвы. Когда фермеры выращивают и собирают урожай, они забирают часть питательных веществ из почвы. Без восполнения запасов нутриентов она истощается и становится непригодной для использования, либо резко снижается её урожайность. Устойчивое сельское хозяйство подразумевает восполнение запасов питательных веществ в почве при минимальном использовании невозобновляемых ресурсов, таких как природный газ или минеральные руды.

Сельское хозяйство, которое может вестись «вечно», но при этом негативно влияет на качество окружающей среды, не является устойчивым. Например, внесение удобрений в почву позволяет повысить урожайность, но приводит к загрязнению водоёмов, грунтовых и прибрежных вод, вызывая эвтрофикацию.

Нутриенты

Нитраты Нитраты широко используются в сельском хозяйстве в качестве удобрений. Вымывание нитратов в окружающую среду является одной из главных экологических издержек, связанных с сельским хозяйством. Возможные решения этой проблемы: переработка отходов жизнедеятельности человека, скота, отходов растениеводства; выращивание бобовых культур и кормов, таких как арахис или люцерна, образующих симбиоз с азотфиксирующими клубеньковыми бактериями; замещение промышленное производство азота по методу Габера, при котором используется водород из природного газа. Вместо этого получать водород путём электролиза воды с использованием возобновляемой электроэнергии; генетическая инженерия небобовых культур для формирования азотфиксирующих симбиозов или фиксации азота без микробов-симбионтов.

Прочие варианты: переложное земледелие, возврат к естественным циклам возделываемой земли (как, например, с разливом Нила), использование биоугля, разведение аборигенных пород, которые более адаптированы к местным негативным факторам. Выращивание культур, требующих высокого содержания питательных веществ в почве, можно сделать более устойчивым, применяя адекватные методы внесения удобрений.

Устойчивые возможности замены таких нутриентов, как фосфор и калий, более ограничены.

Фосфаты Фосфаты являются одним из главных компонентов в удобрениях и вторым по значимости нутриентом для растений. Они важны для устойчивого сельского хозяйства, так способны повышать плодородие почв и урожайность сельскохозяйственных культур. Фосфор участвует во всех основных метаболических процессах у растений, включая фотосинтез, перенос энергии, передачу сигналов, макромолекулярный биосинтез и дыхание. Он необходим для разветвления и усиления корней, формирования семян и может повышать устойчивость растения к болезням.

Фосфор содержится в почве как в неорганической, так и в органической форме, и составляет около 0,05 % биомассы почвы. Фосфорные удобрения являются основным источником неорганического фосфора в сельскохозяйственных почвах, и примерно 70 %-80 % фосфора в обрабатываемых почвах приходится на неорганический фосфор.

Фосфорные удобрения изготавливаются из фосфоритов, которые являются невосполнимым ресурсом и истощаются из-за сельскохозяйственного использования. По расчётам учёных, пик фосфора наступит уже через несколько столетий, а возможно и раньшеCordell, Dana & Stuart White 2011. Review: Peak Phosphorus: Clarifying the Key Issues of a Vigorous Debate about Long-Term Phosphorus Security. Sustainability 2011, 3(10), 2027—2049; http://www.mdpi.com/2071-1050/3/10/2027/htm .

Калий

Калий — макроэлемент, очень важный для развития растений и широко востребованный в удобрениях. Этот нутриент необходим для сельского хозяйства, так как улучшает водоудерживающие свойства, урожайность, устойчивость культур к заболеваниям, а также питательную ценность, вкус, цвет, текстуру выращиваемых растений. Он часто используется при выращивании зерновых, фруктов, овощей, риса, пшеницы, проса, сахара, кукурузы, соевых бобов, пальмового масла и кофе.

Хлорид калия используется в сельском хозяйстве наиболее широко, его доля почти достигает 90 %.

Использование хлорида калия в агропромышленности приводит к высокой концентрации хлоридов в почве, что провоцирует их засаливание, приводит к дисбалансу нутриентов и губит почвенные организмы. В результате нарушается развитие растений и почвенных организмов, что ставит под угрозу и биоразнообразие, и продуктивность сельского хозяйства. Экологичной альтернативой являются бесхлоридные удобрения, которые должны подбираться исходя из потребностей растений на конкретном участке и способствовать оздоровлению почв .

Почвы

Деградация почв является острой глобальной проблемой. Межправительственная группа экспертов по изменению климата в 2020 году обнародовала следующие данные: почти четверть свободной ото льда земной суши (иные источники говорят даже о 50 %) деградирует под влиянием антропогенного воздействия. Темпы эрозии почв на сельскохозяйственных полях с минимальной и традиционной типами возделывания превышают скорость почвообразования в 10 и 100 раз, соответственно. Ежегодно более миллиарда тонн почвы на юге Африки утрачивается в результате эрозии, что в перспективе тридцати-пятидесяти лет приведёт к снижению урожайности в два раза. При неправильном невозможно вырастить достаточное количество продовольствия. Интенсивное сельское хозяйство снижает уровень углерода в почве, ухудшая ее структуру, урожайность и нарушая функционирование экосистемы в целом, и таким образом стимулируя глобальный экологический кризис. Однако уже разработаны сельскохозяйственные техники, которые позволяют CO₂ и хранить его в почве, одновременно и решая проблему глобального изменения климата, и повышая плодородность и урожайность почвы.

Устойчивое управление почвенными ресурсами предполагает следующие шаги: нулевую обработку (no-till) почвы, создание лесополос и применение ландшафтных барьерных техник () для снижения эрозии, компостирование, борьбу с засаливанием и утечками воды.

Земли Постоянно увеличивающееся население планеты делает особенно ценным землю как ресурс. Землепользование и планирование должны учитывать такие факторы, как эрозия почв, устойчивость и возобновляемость. В XX веке для людей на грани нищеты ведение экологичных практик земледелия и сельского хозяйства было экономически невыгодным. В результате интенсивного земледелия в развивающихся странах темпы деградации почв были так высоки, что в современности местные фермеры уже вынуждены прибегать к экологически агрессивным практикам ради выживания.

Преобразование больших участков поверхности земли под сельское хозяйство имеет серьезные экологические и медицинские последствия: с ним связан рост числа зоонозов (таких, как COVID-19), поскольку разрушаются естественные барьеры между человеком и животными, снижается биоразнообразие и возникают большие группы генетически схожих животных.