Los pequeños propietarios son el cuerpo principal de los productores agrícolas de China, con unos 203 millones, que representan el 98% de todo tipo de empresas de producción agrícola. A menudo invierten un exceso de recursos en el proceso de producción y la eficiencia en la utilización de sus recursos es baja, lo que genera graves impactos ambientales, como la contaminación del aire, la degradación del suelo, la eutrofización y la escasez de recursos.

Mientras tanto, los problemas ambientales ponen en peligro la sostenibilidad a largo plazo de la producción de alimentos de China. Existe una necesidad urgente de transformar los sistemas de producción de los pequeños agricultores hacia una producción sostenible en China, pero esta transición enfrenta muchos desafíos.

Los pequeños propietarios cultivan en pequeña escala las tierras agrícolas y la gestión está descentralizada. Al mismo tiempo, el envejecimiento de la población rural, la transferencia de mano de obra a industrias secundarias y terciarias, el aumento de los costos laborales y otros factores plantean grandes desafíos para la promoción de la tecnología. Además, debido a la dotación de recursos regionales, existen grandes variaciones en el clima y las circunstancias socioeconómicas entre las diferentes regiones, por lo que es muy necesaria una estrategia localizada, pero no se ha explorado de manera efectiva.

El profesor asociado Minghao Zhuang y el profesor Yingying Zheng de la Universidad Agrícola de China, así como sus equipos de investigación, tomaron la producción de maíz en la provincia de Hebei como un estudio de caso para explorar el camino de transición de la sostenibilidad ambiental-económica del sistema de producción de pequeños agricultores en el norte de China.

Mediante el uso de análisis de energía, huella de carbono, huella de nitrógeno y análisis de costo-beneficio, este estudio evaluó exhaustivamente el status quo de la sostenibilidad a nivel de condado para la producción de maíz en 126 condados de Hebei, luego exploró el potencial de mejora al reducir las brechas de rendimiento y eficiencia en el uso de nitrógeno. . Se discutió más a fondo el camino de transición para que los pequeños agricultores logren una producción de maíz sostenible.

El estudio encontró que el índice de sostenibilidad de emergencia (ESI) promedio del maíz en 2.31 era relativamente bajo; las emisiones medias de gases de efecto invernadero (GEI) y las pérdidas de nitrógeno reactivo (Nr) fueron de 0,15 g·kcal ^–1 CO₂ -eq y 3,75 mg·kcal ^–1 N, respectivamente; el costo promedio y el ingreso neto fueron 12,700 y 4340 CNY·ha ^–1 , respectivamente.

Estos resultados indican un gran potencial para mejorar la sostenibilidad ambiental-económica del sistema de producción de maíz de los pequeños agricultores. Los indicadores ambientales y económicos exhibieron una heterogeneidad espacial obvia entre los condados, lo que indica la necesidad de estrategias de optimización localizadas para mejorar la sostenibilidad ambiental y económica de la producción de maíz.

Para determinar el potencial de mejora de la sostenibilidad, el estudio simuló tres escenarios. El primer escenario (S1) era para todas las tierras de cultivo que producían el 10% de rendimiento más alto en cada condado; el segundo escenario (S2) fue para el 10% más alto en eficiencia de uso de N de cultivo en cada condado; el tercer escenario (S3) fue para el 10% más alto simultáneamente en el rendimiento del cultivo y la eficiencia de N.

Con base en los resultados del análisis de escenarios múltiples, se propusieron estrategias óptimas para cada condado. Si cada condado adopta la estrategia óptima, el ESI promedio y el ingreso neto podrían aumentar en un 32 % y un 83 %, respectivamente, y las emisiones promedio de GEI y las pérdidas de Nr se reducirían en un 33 % y un 35 %, respectivamente. Estos potenciales de mejora fueron mayores que adoptar las mismas estrategias.

El estudio también señaló que, en la difícil búsqueda de lograr una agricultura sostenible para los sistemas de producción de los pequeños agricultores, se deben abordar tres aspectos:el diseño general, las innovaciones técnicas y las demostraciones de campo.

Primero, se deben desarrollar marcos de políticas para cubrir las preocupaciones sobre la modernización del sistema básico de operación rural, los sistemas de servicios socializados para la agricultura, el cultivo de talento y las innovaciones técnicas.

En segundo lugar, técnicamente, una transición verde para la agricultura puede progresar a través de tres fases:optimizar, reemplazar y rediseñar. El paso inicial es la optimización de la eficiencia en el uso de los recursos, principalmente mediante la adopción de tecnologías como la tecnología 4R, la agricultura digital, las pruebas de suelo y la recomendación de fertilizantes, entre otras. La fase de reemplazo se basa en tecnologías sustitutas. La fase de rediseño implica una reintegración completa de las prácticas agrícolas.

En tercer lugar, es necesario reconstruir las relaciones entre los científicos, el personal de extensión tecnológica y los agricultores, dando pleno juego al papel de cada sujeto, para formar un modelo de aterrizaje de tecnología replicable y popularizado, y asegurar la implementación y promoción de la innovación tecnológica.

Este estudio no solo proporciona importantes referencias científicas para adoptar diferentes estrategias para lograr la sostenibilidad ambiental y económica para los sistemas de producción de pequeños agricultores con diversos paisajes en el norte de China, sino que también tiene cierta importancia de referencia para los países que enfrentan desafíos similares en el proceso de producción sostenible para pequeños agricultores en todo el mundo. .

La investigación fue publicada en Frontiers of Agricultural Science and Engineering .