Legume Futures

Legume Futures (Legume-supported cropping sistems for Europe) je bio međunarodni istraživački projekat finansiran od strane Framework programa Evropske unije 7. Cilj projekta je bio da se podstakne upotreba leguminoza u poljoprivrednim sistemima kako bi se poboljšale ekonomske i ekološke performanse evropske poljoprivrede.

Legume Futures je zvanično okončan 28. februara 2014.

Konzorcijum projekta

This project was coordinated by Bob Rees, Scotland’s Rural College. The partners are:

• Scotlands Rural College
• University of Helsinki
• The James Hutton Institute
• Trinity College Dublin
• Leibniz-Centre for Agricultural Landscape Research
• Donal Murphy-Bokern
• Aarhus University
• Agricultural University of Athens
• Institute of Soil Science and Plant Cultivation
• Agricultural Research Centre for International Development
• Agrifood Research Finland
• The Swedish University of Agricultural Sciences
• University of Cordoba
• von Thünen Institüt
• Università Mediterranea di Reggio Calabria
• Agricultural University of Romania
• Teagasc
• Stichting Dienst Landbouwkundig Onderzoek
• The Institute of Field and Vegetable Crops
• University of Novi Sad

Opis projekta

Projekat Legume Futures je imao za cilj da pruži znanje i tehnologiju za optimalnu upotrebu leguminoza u evropskim poljoprivrednim sistemima i da razvija partnerstva potrebna kako bi se to ostvarilo. Konzorcijum je koristio kombinaciju studija slučaja, modeliranja i novih podataka kako bi poboljšao razumevanje plodoreda i poljoprivrednog sistema za poboljšanu proizvodnju leguminoza. Konzorcijum je procenio usluge ekosistema koje pružaju leguminoze i ekonomičnost proizvodnje leguminoza širom EU. Projekat se bavio i političkom pozadinom i političkim opcijama u cilju šireg i dugoročnijeg uticaja.

Koristeći široku mrežu od 18 studija slučaja u 12 zemalja, projekat Legume Futures je procenio trenutni status leguminoza u evropskom sistemu poljoprivrede, kao i ekonomske, ekološke i resursne efekte inovativnih sistema čije su komponente leguminoze. Pristup studije slučaja doprineo je razumevanju trenutnog stanja proizvodnje leguminoza u različitim agro-klimatskim zonama, zatim uticaja leguminoza u sistemu useva, kao i utvrđenih prepreka u proizvodnji. To je delimično postignuto kroz diskusiju u okviru mreže istraživača, savetnika, proizvođača i civilnog društva. Drugi pristup objedinio je zapažanja  prikupljena iz mreže od 18 dugoročnih i dokumentovanih ogleda. Prikupljeno znanje iz oba ova pristupa korišćeno je za razvoj biofizičkih i ekonomskih modela sistema useva i na lokalnom i regionalnom nivou. U pet različitih regiona Evrope (Istočna Škotska (Velika Britanija)), Kalabrija (Italija), Sud-Muntenija (Rumunija), Vastergotland (Švedska) i Brandeburg (Nemačka)), sprovedena je rigorozna analiza postojećih i novih modela plodoreda kako bi se istražile ekonomske i agronomske implikacije novih  sistema poljoprivredne proizvodnje. Međutim, u Švedskoj i Nemačkoj plodoredi zasnovani na leguminozama su bili manje profitabilni te se poljoprivrednici zaključili da predstavljaju veći rizik od konvencionalnog plodoreda koji nije zasnovan na leguminozama. Dakle, prema trenutnim procenama vrednosti useva i ulaznih troškova, ekonomično je uključiti leguminoze u plodored u mnogim evropskim regionima. Leguminoze su ponekad bile u formi dodatnog useva u plodoredu, a ponekad i kao direktna zamena za drugu kulturu. Rezultati ovih istraživanja odražavaju zapažanja o efektima “preduseva” ili ” međuuseva” leguminoza na prinos, unos azota, kvalitet i zdravlje narednih useva u različitim regionima.

Žitarice sejane nakon useva leguminoza mogu dati i do 25% više prinosa u odnosu na uzgoj žitarica u kontinuitetu i ovo istraživanje sugeriše da je to u velikoj meri posledica procesa koji utiču na unos hranljivih materija i kontrolu štetočina i bolesti. Snaga ovog efekta varira sa vrstama, na primer, usevi sa visokom biomasom kao što je bob, generalno daju veći efekat od useva sa niskom biomasom kao što je leblebija. Lokalitet takođe utiče na ovaj efekat preduseva. Najveći efekti uvođenja laguminoza su uočeni u oblastima u kojima je rotacija useva pretežno zasnovana na žitaricama, na primer u Poljskoj i Severnoj Italiji.

Pokazalo se da mere politike dostupne 2014. godine u okviru Zajedničke poljoprivredne politike imaju ograničen obim za podsticanje uzgoja leguminoza u ratarstvu. Modeliranje uticaja evropske politike do 2020. godine pokazalo je da bi “Premijsko plaćanje za leguminoze” ponudilo najbolju opciju da se zaustavi pad uzgoja leguminoza.

Širenje proizvodnje leguminoza u Evropi se obično zasniva na racionalnoj upotrebi resursa i višestrukoj koristi za životnu sredinu (zamena za azotno đubrivo, smanjena emisija gasova staklene bašte, poboljšanje biodiverziteta itd). Projekat Legume Futures direktno je procenio ove uticaje. Biološka fiksacija azota (BNF) odvija se u leguminozama kao rezultat simbiotske veze između biljke i mikroorganizama. U literaturi postoji niz procena o važnosti fiksacije azota kao inputa za Evropski ciklus azota. Većina objavljenih procena jednostavno je pomnožila površinu useva sa BNF po jedinici površine. Ponovna analiza postojeće literature kako bi se dodatno uzele u obzir varijacije u prinosima širom Evrope pokazala je da je 811 Gg (0.811 milona tona) azota bilo fiksirano u EU27 poljoprivrednim leguminozama u 2009. godini. Ukupna količina azota fiksiranog krmnim leguminozama iznosila je 586 Gg, od čega 414 Gg sa stalnih pašnjaka i 172 Gg sa privremenih pašnjaka. Kod leguminoza gajenih za zrno, u ukupnoj fiksaciji od 225 Gg dominiraju grašak, bob i soja, koji su odgovorni za tri četvrtine fiksiranog azota.

Gubici azotnog oksida iz sistema baziranih na leguminozama i sistema bez leguminoza proučavani su i u krmnim i zrnastim leguminozama, ukazujući na poznati jaz u znanju u ovoj oblasti. Izmerena je emisija azotnog oksida u nizu lokaliteta, na usevima leguminoza i narednih useva upotrebom dogovorenog protokola, sa fokusom na određivanje količine azotnog oksida oslobođenog iz procesa fiksacije, kao i intenziteta emisije (količina azotnog oksida emitovanog po jedinici proizvedenog useva). Kroz ovo istraživanje utvrđeno je da upotreba leguminoza u poljoprivrednim sistemima može značajno smanjiti emisiju azotnog oksida, kao i intenzitet emisije. Ukupni prosečni emisioni faktor azota fiksiranog leguminozama bio je 0,14 % (u poređenju sa 1 % za azotno đubrivo) što je rezultiralo godišnjim protokom N2O od 0,41 kg N2O-N/ha za bob i 0,54 kg N20-N/ha za grašak. To je približno 40 do 50 % podrazumevanog pozadinskog fluksa N2O koji IPCC koristi za mineralizaciju ostataka useva i atmosfersko taloženje. Analiza na kontinentalnoj skali, koristeći tehnike procene životnog ciklusa, sprovedene u okviru Legume Futures projekta, uporedila je emisije gasova staklene bašte za leguminoze uzgajane u Evropi sa onima koje se uzgajaju na drugim mestima. Ukupan uticaj povećane proizvodnje leguminoza u Evropi uključuje malu klimatsku korist u poređenju sa uvozom soje u Evropu. Približno 280 kg CO2eq po svakom hektaru se izbegne proizvodnjom graška umesto pšenice u Evropi. Slično tome, 175 kg CO2eq po svakom hektaru se izbegne proizvodnjom boba umesto pšenice u Evropi.

Da bi se izmerio uticaj leguminoza na biodiverzitet, procenjeni su uticaji na vegetaciju bez useva, gliste, beskičmenjake aktivne u zemlji, kolinije Carabidae, kao i na aktivnost ishrane faune zemljišta. Iako su postajale razlike između lokaliteta i useva, nije postojao dosledan efekat uključivanja leguminoza u sistem na biodiverzitet.

Leguminoze su razvile i mnoge biohemijske procese koje ih štite od štetočina, a bioaktivnost ovih jedinjenja ih čini pogodnim za upotrebu u nove neprehrambene svrhe, uključujući i stočnu hranu i fitoremedijaciju. Biloška fiksacija azota je karakteristika pionirskih biljnih zajednica laguminoza u netaknutoj prirodi. S tim u vezi, leguminoze mogu imati posebnu ulogu u poboljšanju agronomskog kvaliteta zemljišta koja su do tada bila marginalna za poljoprivredu.

Acknowledgements

Legume-supported cropping systems for Europe (Legume Futures) is a collaborative research project funded from the European Union’s Seventh Programme for research, technological development and demonstration under grant number 245216.