تضمین پایداری کشاورزی در شرایط تغییرات اقلیمی، منجر به گسترش استفاده از راهکارهای جایگزین برای بهبود محصولات شده است. پیشرفت در اصلاح تلفیقی گیاهان، پذیرش اجتماعی و اجرای این روش‌ها در مزارع نقش حیاتی در مقابله با چالش‌های آینده امنیت غذایی دارد. پذیرش اجتماعی ممکن است کند پیش برود، به ویژه زمانی که مصرف‌کنندگان نیاز به نوآوری یا منافع فوری آن را درک نکنند.
ما در این مقاله به بررسی بهترین راهکارها برای جلب «مجوز اجتماعی» و ایجاد هماهنگی در قوانین مرتبط با فناوری‌های ژنی نوین در اصلاح گیاهان پرداخته‌ایم. علاوه بر این، راهبردهای بهینه اصلاح گیاهان را معرفی می‌کنیم که امکان دستیابی به سودهای ژنتیکی بلندمدت را فراهم می‌کنند. با حمایت تغییرات هماهنگ سیاست‌های جهانی، اصلاح نوآورانه گیاهان می‌تواند هم تولید بالای پایدار و هم بهبود ویژگی‌های تغذیه‌ای محصولات را محقق سازد.
اهمیت پروتئین‌های گیاهی در امنیت غذایی جهانی
امنیت غذایی جمعیت رو به رشد جهان، به استفاده بهینه از زمین و منابع آب موجود در تولید کشاورزی وابسته است. در حال حاضر، تولید جهانی محصولات حیوانی حدود ۳۷٪ از پروتئین جهانی را تأمین می‌کند، اما بیش از سه‌چهارم زمین‌های کشاورزی و دو سوم انتشار گازهای گلخانه‌ای بخش کشاورزی را به خود اختصاص می‌دهد [1].
این موضوع باعث شده که پایداری تأمین پروتئین به یکی از محدودیت‌های اصلی برای تضمین امنیت غذایی آینده تبدیل شود. نتیجه مشابهی مبنی بر حرکت رژیم غذایی به سمت کاهش مصرف پروتئین حیوانی توسط کمیسیون EAT–Lancet درباره رژیم‌های سالم و پایدار ارائه شده است [19].
بخش عمده‌ای از سیستم‌های دامداری و آبزی‌پروری وابسته به تولید خوراک زمینی برای تأمین پروتئین هستند، که باعث کارایی نسبی پایین آن‌ها می‌شود. بنابراین، وقتی پروتئین‌ها بر اساس یک تن مصرف‌شده سنجیده شوند، تمام منابع پروتئین گیاهی از نظر مصرف زمین و منابع آب نسبت به منابع حیوانی برتر هستند (شکل I). گوشت گاو از نظر بازده تبدیل منابع به پروتئین یکی از کم‌بازده‌ترین منابع است.
با توجه به افزایش جهانی تقاضا برای گوشت و به ویژه گوشت گاو، حرکت به سمت پروتئین‌های گیاهی نه تنها منجر به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای کشاورزی می‌شود، بلکه امکان گسترش بهینه‌تر تأمین پروتئین جهانی را نیز فراهم می‌کند. بنابراین، تکیه بیشتر بر منابع پروتئین گیاهی می‌تواند امنیت غذایی آینده را تقویت کند و در عین حال به حفظ منابع محیطی حیاتی در کشاورزی کمک نماید.
کمیسیون EAT–Lancet طرحی با عنوان «تحول بزرگ غذایی» (Great Food Transformation) پیشنهاد کرده است [19] و فناوری ژن یکی از اجزای کلیدی این تحول است. فناوری ژن می‌تواند هم عملکرد محصولات و هم ارزش تغذیه‌ای آن‌ها را بهبود دهد، همان‌طور که در ابتکار HarvestPlus گروه مشورتی تحقیقات بین‌المللی کشاورزی (CGIAR) پیشنهاد شده است (www.harvestplus.org).
ابتکار HarvestPlus پروژه‌های پژوهشی بین‌رشته‌ای پیچیده‌ای را هدایت می‌کند که هدف آن کاهش کمبودهای مواد معدنی و ویتامین‌ها در میان فقیرترین جمعیت‌های جهان از طریق غنی‌سازی زیستی (biofortification) است.
در حالی که تنوع‌بخشی کشاورزی و غنی‌سازی زیستی در چارچوب برنامه غذایی HarvestPlus مستقیماً دو هدف امنیت غذایی از اهداف توسعه پایدار سازمان ملل (SDGs) را پوشش می‌دهد، توسعه محصولات غذایی جایگزین که بتوانند با گندم، برنج و ذرت رقابت کنند، در حال انجام است اما هنوز سهم چندانی ندارد (www.oecd-ilibrary.org/sites/57d27093-en/index.html).
ده محصول اصلی جهان بر اساس حجم و ارزش تولید
منبع: سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد (FAOSTAT)، پایگاه داده آماری، منتشر شده به‌صورت آنلاین.
http://www.fao.org/faostat/en/#data
پیش‌بینی‌های FAO برای محصولات اصلی تا سال ۲۰۵۰
چالش ناامنی غذایی یکی از محورهای اصلی اهداف توسعه پایدار (SDGs) است. بر اساس پیش‌بینی‌های سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد (FAO) درباره تولید ده محصول غذایی اصلی جهان تا سال ۲۰۵۰، افزایش تولید همچنان امکان‌پذیر است.
اگر تولیدات سال‌های ۲۰۱۵ تا ۲۰۱۸ به عنوان مبنا در نظر گرفته شود، انتظار می‌رود که در سناریوی «تداوم روند فعلی» (Business as usual)، یعنی ادامه کشاورزی پرورده و پرمصرف منابع، تولید هفت محصول از ده محصول اصلی افزایش یابد (شکل I).
با این حال، در همین سناریو، پیش‌بینی می‌شود که تولید سبزیجات، نیشکر و سویا کاهش یابد، زیرا رشد عملکرد لازم برای جبران محدودیت‌های فزاینده زمین و منابع آبی دیگر قابل دستیابی نیست.
در سناریوی «حرکت به‌سوی پایداری» (Towards sustainability)، FAO پیش‌بینی می‌کند که گذار یکپارچه و تدریجی به سمت کشاورزی پایدار رخ دهد؛ گذار شامل ایجاد چارچوب‌های سیاستی مناسب و سرمایه‌گذاری برای استفاده مسئولانه از منابع و کاهش تأثیرات اقلیمی است.
در این رویکرد، رشد تولید محصولات بین ۱ تا ۱۸ درصد کاهش می‌یابد که عمدتاً به دلیل کاهش شدت تولید در واحد سطح است.
با توجه به اینکه سناریوی «تداوم روند فعلی» به طور فزاینده‌ای غیرقابل‌قبول و ناپایدار تلقی می‌شود، FAO بر اهمیت حیاتی سرمایه‌گذاری هدفمند در فناوری‌های اصلاح محصولات به‌عنوان شرط لازم برای دستیابی به امنیت غذایی در شرایط تغییر اقلیم تأکید می‌کند.
عملکرد کنونی در نظام‌های اصلاحی موجود و نیازهای آینده
میانگین عملکرد جهانی گندم در طول قرن بیستم، سالانه حدود ۱ درصد افزایش داشته است. همچنین، عملکرد ذرت در ایالات متحده آمریکا تا سال ۲۰۱۲ با نرخ تقریبی ۲۰۰ کیلوگرم در هکتار در سال (معادل ۱/۸ درصد رشد سالانه) در حال افزایش بود، تا زمانی که خشکسالی شدید آن سال بخش بزرگی از محصول را از بین برد [13,14].
با این حال، برای پاسخ‌گویی به تقاضای غذایی آینده جهان، نرخ جهانی افزایش عملکرد در محصولات اصلی غذایی باید بیش از ۱ درصد در سال باشد [14] (جعبه 2). مشکل زمانی پیچیده‌تر می‌شود که می‌بینیم نرخ بهبود عملکرد و پذیرش ارقام جدید در بخش بزرگی از آفریقا و جنوب آسیا بسیار پایین است [15]، و حتی در برخی کشورهای توسعه‌یافته مانند استرالیا، عملکرد گندم در قرن بیست‌ویکم به دلیل تأثیر تغییرات اقلیمی کاهش یافته است [16]. بر اساس توصیه‌های هیئت بین‌دولتی تغییرات اقلیمی (IPCC) [7,8] برای جلوگیری از بحران‌های احتمالی در نظام جهانی غذا، دو اقدام اساسی باید فوراً انجام گیرد:
- تغییر سریع و گسترده در الگوهای غذایی جهانی، به‌گونه‌ای که مصرف گوشت کاهش یافته و رژیم‌های غذایی گیاه‌پایه و پایدار جایگزین آن شوند؛
- افزایش چشمگیر سرمایه‌گذاری عمومی و خصوصی در پژوهش‌های کشاورزی و همچنین ایجاد چارچوب‌های سیاستی حمایتی که دستاوردهای علمی را به عملکردهای زراعی قابل اجرا و مقاوم در برابر تنش‌ها تبدیل کند.
البته اجرای موفق چنین راهکارهایی نیازمند تحولات اساسی و پذیرش هزینه‌ها و تغییرات قابل توجه از سوی شهروندان، مصرف‌کنندگان و ذی‌نفعان زنجیره جهانی غذا است.
با این وجود، ابعاد دقیق این تغییرات، توزیع جغرافیایی اثرات و راه‌حل‌های احتمالی کاهش آن‌ها هنوز به‌درستی شناخته نشده‌اند و نیازمند مطالعه و برنامه‌ریزی عمیق‌تر هستند.
روندهای تغذیه‌ای آینده و تقاضای جهانی
پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهد که جمعیت جهان تا سال ۲۰۵۰ به حدود ۹/۷ میلیارد نفر خواهد رسید [17]. در صورت نبود مداخلات مؤثر، افزایش نیاز به کالری، رشد درآمدها و تغییر در الگوهای غذایی، می‌تواند باعث افزایش تا ۴۰ درصدی در انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از کشاورزی شود و در عین حال فشار بی‌سابقه‌ای بر منابع طبیعی وارد کند.
در سال‌های اخیر، رشد سریع خانوارهای طبقه متوسط در آسیا – به‌ویژه در چین – موجب افزایش تقاضا برای غذاهای باکیفیت‌تر، به‌ویژه گوشت شده است؛ به‌طوری‌که این بخش اکنون بیش از ۱۷ درصد از کل کالری مصرفی جهان را به خود اختصاص داده است.
به طور کلی، پیش‌بینی می‌شود تقاضای جهانی برای گوشت و شیر تا سال ۲۰۵۰ حدود ۷۰ تا ۸۰ درصد بیشتر از سطح فعلی شود [18].
نتیجه‌گیری
تحقیقات و پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهند که تنها افزایش تولید کنونی محصولات کشاورزی پاسخگوی نیازهای آینده نخواهد بود. اصلاح نوین گیاهان، تنوع‌بخشی کشاورزی و افزایش سهم پروتئین‌های گیاهی در رژیم غذایی، راهکارهایی مؤثر برای مقابله با تغییرات اقلیمی و رشد جمعیت هستند. سرمایه‌گذاری هدفمند در فناوری‌های اصلاح محصول، توسعه رژیم‌های غذایی پایدار و ارتقای پذیرش اجتماعی نوآوری‌های کشاورزی، از ضروریات رسیدن به امنیت غذایی جهانی تا سال ۲۰۵۰ محسوب می‌شوند. با اتخاذ این راهبردها، می‌توان تولید پایدار، تغذیه بهتر و حفاظت از منابع طبیعی را همزمان محقق کرد.
منبع
Anders, S., Cowling, W., Pareek, A., Gupta, K. J., Singla-Pareek, S. L., & Foyer, C. H. (2021). Gaining acceptance of novel plant breeding technologies. Trends in plant science, 26(6), 575-587.
