De voedselproductie is de afgelopen 50 jaar aanzienlijk toegenomen, maar het ging gepaard met een vernauwing van de diversiteit van de gecultiveerde gewassen. Nieuw onderzoek toont aan dat diversificatie van de gewasproductie de voedselvoorziening voedzamer kan maken, de vraag naar hulpbronnen en de uitstoot van broeikasgassen verminderen, en de klimaatbestendigheid verbeteren zonder de calorieproductie te verminderen of meer land nodig te hebben.

De Groene Revolutie - of Derde Landbouwrevolutie - omvatte een reeks initiatieven voor de overdracht van onderzoekstechnologie die tussen 1950 en het einde van de jaren zestig werden geïntroduceerd. Hierdoor nam de landbouwproductie over de hele wereld aanzienlijk toe, en met name in de derde wereld, en bevorderde het gebruik van hoogproductieve zaadvariëteiten, irrigatie, meststoffen, en machines, terwijl de nadruk ligt op het maximaliseren van de productie van voedselcalorieën, vaak ten koste van voedings- en milieuoverwegingen. Vanaf dat moment, de diversiteit aan cultuurgewassen is aanzienlijk verkleind, met veel producenten die ervoor kiezen om over te stappen van voedzamere granen naar hoogproductieve gewassen zoals rijst. Dit heeft op zijn beurt geleid tot een drievoudige last van ondervoeding, waarin één op de negen mensen in de wereld ondervoed is, een op de acht volwassenen is zwaarlijvig, en een op de vijf mensen wordt getroffen door een soort tekort aan micronutriënten. Volgens de auteurs van een nieuwe studie, strategieën om de duurzaamheid van voedselsystemen te verbeteren, vereisen de kwantificering en beoordeling van afwegingen en voordelen over meerdere dimensies.

In hun paper gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences ( PNAS ), onderzoekers van IIASA, en verschillende instellingen in de VS en India, kwantitatief de resultaten beoordeeld van alternatieve productiebeslissingen voor meerdere doelstellingen, met als voorbeeld de door rijst gedomineerde moessongraanproductie in India, aangezien India een van de belangrijkste begunstigden was van de technologieën van de Groene Revolutie.

Een reeks optimalisaties gebruiken om de productie van voedingsstoffen te maximaliseren (d.w.z. eiwit en ijzer), de uitstoot van broeikasgassen (BKG) en het gebruik van hulpbronnen minimaliseren (d.w.z. water en energie), of maximale veerkracht tegen klimaatextremen, de onderzoekers ontdekten dat het diversifiëren van de gewasproductie in India de voedselvoorziening van het land voedzamer zou maken, terwijl de vraag naar irrigatie wordt verminderd, energieverbruik, en de uitstoot van broeikasgassen. De auteurs bevelen specifiek aan om een ​​deel van de rijstgewassen die momenteel in het land worden verbouwd te vervangen door voedzame grove granen zoals gierst en sorghum, en stellen dat een dergelijke diversificatie ook de klimaatbestendigheid van het land zou vergroten zonder de calorieproductie te verminderen of meer land nodig te hebben. Onderzoekers van IIASA droegen bij aan het ontwerp van het optimalisatiemodel en de beoordelingen van energie- en BKG-intensiteit.

"Om de landbouw duurzamer te maken, het is belangrijk dat we verder denken dan alleen het vergroten van de voedselvoorziening en ook oplossingen vinden die de voeding ten goede kunnen komen, boeren, en het milieu. Dit onderzoek laat zien dat daar reële mogelijkheden voor zijn. India kan zijn voedselvoorziening duurzaam verbeteren als boeren minder rijst verbouwen en meer voedzame en milieuvriendelijkere gewassen zoals vingergierst, parelgierst, en sorgho, " legt hoofdauteur Kyle Davis uit, een postdoctoraal onderzoeker aan het Data Science Institute van Columbia University, New York.

De auteurs ontdekten dat het planten van grovere granen het beschikbare eiwit gemiddeld met 1% tot 5% zou kunnen verhogen; verhoging van de ijzervoorraad met 5% tot 49%; klimaatbestendigheid vergroten (1% tot 13% minder calorieën gaan verloren in tijden van droogte); en de uitstoot van broeikasgassen met 2% tot 13% te verminderen. De diversificatie van gewassen zou ook de vraag naar irrigatiewater met 3% tot 21% verminderen en het energieverbruik met 2% tot 12% verminderen, terwijl de calorieproductie behouden blijft en dezelfde hoeveelheid akkerland wordt gebruikt.

"Een belangrijk inzicht uit deze studie was dat, ondanks dat grove granen gemiddeld een lagere opbrengst hebben, er zijn genoeg regio's waar dit niet het geval is. Een niet-triviale verschuiving van rijst kan daarom plaatsvinden zonder de totale productie te verminderen, " zegt co-auteur Narasimha Rao, een onderzoeker in het IIASA Energieprogramma, die ook op de faculteit van de Yale University School of Forestry and Environmental Studies zit.

De auteurs wijzen erop dat de Indiase regering momenteel de verhoogde productie en consumptie van deze voedingsgranen promoot - inspanningen die volgens hen belangrijk zullen zijn om het levensonderhoud van boeren te beschermen en de culturele aanvaardbaarheid van deze granen te vergroten. Met bijna 200 miljoen ondervoede mensen in India, naast de wijdverbreide uitputting van het grondwater en de noodzaak om zich aan te passen aan de klimaatverandering, het vergroten van de aanvoer van nutri-granen kan een belangrijk onderdeel zijn van het verbeteren van de voedselzekerheid van het land.