Ekonomi Hijau Sebagai Paradigma Baharu

Dalam entri sebelum ini, Mengapa transformasi hijau diperlukan, telah digariskan lima objektif Ekonomi Hijau yang saling berkaitan. Untuk mencapai objektif ini, strategi ekonomi baharu yang radikal akan diperlukan. Membuat keputusan ekonomi, oleh kerajaan dan ejen swasta, perlu memberi tumpuan kepada cara-cara untuk mengukuhkan, bukannya membahayakan kelestarian alam sekitar. "Ekonomi Hijau" telah dipromosikan sebagai konsep utama yang menjanjikan paradigma baharu pembangunan, yang mempunyai potensi untuk memastikan pemeliharaan ekosistem bumi di sepanjang laluan pertumbuhan ekonomi yang baharu di samping menyumbang pada masa yang sama untuk mengurangkan kemiskinan.

Tidak ada definisi yang unik bagi Ekonomi Hijau, tetapi, ditakrifkan dengan umum, terdapat persetujuan bersama dari idea asas yang menjadi asas, iaitu, meningkatkan pertumbuhan ekonomi, kemajuan sosial dan penjagaan alam sekitar boleh menjadi pelengkap objektif strategik dan keperluan untuk mencapai kemungkinan keseimbangan di kalangan mereka. Dari segi ini, tumpuan konsep ini sepenuhnya konsisten dengan konsep pembangunan mampan yang diterangkan oleh Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu (PBB), yang melihat dimensi ekonomi, sosial dan alam sekitar sebagai tiga tunggak pembangunan dan menekankan kepentingan ekuiti antara generasi dalam pembangunan, yang memastikan bahawa memenuhi keperluan generasi masa kini tidak menjejaskan keupayaan generasi akan datang untuk memenuhi keperluan mereka sendiri. Ekonomi Hijau memberi tumpuan ke arah penjagaan alam sekitar dan perlindungan ekosistem.

Revolusi teknologi diperlukan

Pertumbuhan penduduk dunia, pendapatan per kapita, tenaga dan sumber yang digunakan, sisa dan pengeluaran bahan cemar (termasuk pengeluaran gas rumah hijau) telah meningkat dengan pesat sejak Revolusi Perindustrian yang pertama. Gambaran keadaan ini berlaku seperti bentuk kayu hoki (Graf 1, Graf 2 dan Graf 3 di bawah). Peningkatan yang berkaitan dalam peringkat aktiviti manusia melebihi had kapasiti bumi sebagai source and sink. Objektif ekonomi hijau adalah untuk memastikan bahawa penanda had bumi tidak dilanggar. Satu pilihan untuk mencapai matlamat ini ialah menghadkan pertumbuhan pendapatan, kerana ia juga akan, memandangkan kaedah pengeluaran yang sedia ada, menghadkan penggunaan sumber, mengurangkan sisa dan bahan cemar. Walau bagaimanapun, berbuat demikian akan menyukarkan usaha untuk memenuhi objektif pembangunan dan akan menyebabkan negara tidak berada dalam kepentingan negara-negara membangun, yang dihuni oleh majoriti penduduk dunia. Satu lagi pilihan ialah mengurangkan pertumbuhan penduduk, hanya boleh dicapai dengan lebih berkesan dengan meningkatkan taraf hidup. Pilihan ketiga, mengurangkan penggunaan tenaga dari sumber yang tidak boleh diperbaharui, mengurangkan sisa serta bahan cemar,  menghalang degradasi tanah dan mengekang kehilangan biodiversiti merupakan kunci kepada Ekonomi Hijau.

Graf 1: Pertumbuhan penduduk dunia secara eksponential. Sumber: “World population, year 0 to near stabilization”; for 1950-2050, United Nations, Department of Economic and Social Affairs, Population Division, “World Population Prospects: The 2010 Revision”

Graf 2: Pertumbuhan pendapatan perkapita penduduk dunia. Sumber: Angus Maddison, “Maddison data on population and GDP”.

Graf 3: Peningkatan secara eksponential pembebasan gas rumah hijau (bahagian dalam sejuta, ppm). Sumber: United States Department of Energy, Carbon Dioxide Information Analysis Center (CDIAC)

Teknologi perlu menjalani perubahan drastik untuk menjadi lebih cekap dalam penggunaan tenaga dan sumber-sumber lain dan meminimumkan bahan pencemaran yang berbahaya. Pada masa ini, 90 peratus tenaga yang dikeluarkan melalui teknologi perang (brown technologies) yang menggunakan bahan api fosil, yang bertanggungjawab terhadap pelepasan kira-kira 60 peratus daripada karbon dioksida.

Pertanian moden, yang menjadi tonggak kepada keselamatan makanan global pada masa ini menyumbang kira-kira 14 peratus daripada pengeluaran gas rumah hijau, dan penggunaan tanah dan pengurusan air yang tidak mampan di kebanyakan bahagian dunia. Pembasmian hutan menyumbang anggaran 17 peratus pengeluaran gas rumah hijau global, pada masa yang sama menyebabkan kehilangan habitat, spesis dan biodiversiti secara umum. Bagi sektor tenaga, teknologi yang telah wujud diketahui untuk memastikan pertanian yang lebih mampan dan pengurusan perhutanan, pencegahan hakisan tanah dan had yang ketat bagi mengawal pencemaran air oleh sektor pertanian. Tetapi lebih banyak inovasi dan perkongsian pengetahuan diperlukan untuk membolehkannya disesuaikan dengan keadaan tempatan.

Menurut senario yang lebih menggusarkan, kepekatan CO₂ perlu stabil pada 450 bahagian per sejuta (selaras dengan sasaran menstabilkan pemanasan global pada peningkatan suhu 2º C dari peringkat pra-industri), penggunaan bahan api fosil akan perlu diturunkan sebanyak 80 peratus pada pertengahan abad ini. Mengurangkan penggunaan tenaga dan pengeluaran gas rumah hijau yang dikaitkan dengan populasi yang semakin meningkat di bandar akan memerlukan perubahan drastik dalam corak penggunaan, sistem pengangkutan, perumahan dan bangunan infrastruktur, air dan sistem pembentungan.

Pada masa yang sama, hampir 1 bilion orang menghadapi masalah kekurangan makanan dan zat yang teruk, pengeluaran makanan global perlu meningkatkan diantara 70 hingga 100 peratus daripada tahap semasa menjelang 2050 dalam usaha untuk memberi makan kepada penduduk yang semakin meningkat. Oleh itu, wujud keperluan segera untuk membuatkan pengeluaran pertanian yang mampan bagi menjaga alam sekitar dan pada masa yang sama meningkatkan produktiviti dengan ketara. Adalah sukar untuk membayangkan bagaimana ini boleh dicapai tanpa membaik pulih sistem pengeluaran yang sedia ada, teknologi dan sokongan infrastruktur.

Kejadian bencana alam telah meningkat lima kali ganda sejak tahun 1970-an. Peningkatan disebabkan sebahagiannya kepada perubahan iklim yang terjadi akibat aktiviti manusia. Penebangan hutan, degradasi kawasan perlindungan pantai semula jadi dan infrastruktur yang uzur telah meningkat kemungkinan bahawa kejutan cuaca akan bertukar menjadi bencana kepada manusia, terutamanya di negara-negara kurang membangun. Mengurangkan risiko bencana akan melibatkan perubahan ketara terhadap teknologi dan sosial, termasuk pembinaan semula infrastruktur dan penggunaan tanah dan pengurusan air yang lebih baik di kawasan-kawasan yang terdedah. Kumpulan sosial perlu mengambil bahagian sepenuhnya dalam proses membuat keputusan yang berkaitan dengan pelaksanaan sistem daya tahan masyarakat untuk perubahan iklim dan bencana.

Banyak teknologi yang diperlukan untuk Ekonomi Hijau telah sedia ada, sebagai contoh, dengan pelbagai pilihan untuk menjana tenaga yang boleh diperbaharui (angin, kuasa solar dan biofuel, antara lain), teknologi untuk memerangkap karbon dan penggunaan tenaga yang lebih cekap, teknik-teknik untuk menggantikan sumber-sumber yang bukan biodegradasi, dan teknik pertanian dan perhutanan mampan, serta teknologi untuk memberi servis kepada pantai dan infrastruktur yang kurang terdedah kepada bencana alam. Pilihan-pilihan ini menawarkan permulaan yang baik. Cabaran utama bagi memulakannya terletak kepada perubahan Ekonomi Hijau, menyesuaikan diri dengan keperluan tempatan dan sektor tertentu, aplikasi untuk membawa turun kos pengeluaran dengan ketara, dan menyediakan insentif dan mekanisme yang akan memudahkan penyebaran dan perkongsian pengetahuan. Dalam hal ini bercakap lebih mudah dari membuatnya.

World Economic and Social Survey terbitan PBB mengkaji cara revolusi teknologi yang boleh memenuhi keperluan dan mengekalkan objektif Ekonomi Hijau.

[Bersambung - Kompleksiti Kepada Perubahan Teknologi]

Keselamatan Makanan: Berapa Banyak Untuk Cukup?

Majalah National Geographic mempunyai isu keluaran istimewa: 7 Billion: How Your World Will Change yang menggabungkan tujuh cerita yang dibuat dalam bentuk dokumentari, artikel dan infografik berkenaan dengan satu titik sejarah dunia yang telah mencapai populasi 7 billion. Maklumat lanjut di ngm.nationalgeographic.com/7-billion.

Dengan populasi dunia telah meledak ke angka 7 billion, pakar-pakar ekonomi mula bimbang dengan persoalan bagaimanakah cara untuk meningkatkan pengeluaran makanan bagi menampung jumlah penduduk dunia yang kian lapar. Pelbagai strategi digunakan seperti memperkenalkan varieti baharu, meningkatkan kecekapan ladang, melabur dalam infrastruktur di peringkat ladang dan lain-lain. Namun begitu, kita lupa bahawa dunia ini sebenarnya cukup untuk menampung keperluan manusia. Dalam entri sebelum ini, Keselamatan Makanan: Cabaran Untuk Memberi Makan 9 Billion Penduduk Dunia, salah satu strategi yang digariskan ialah mengurangkan pembaziran.

Dalam esei yang dikarang pada 1981, "Kemiskinan dan kebuluran", Amartya Sen, seorang pakar ekonomi India, berhujah bahawa kebuluran yang berlaku Bengal pada tahun 1943, dimana 3 juta orang meninggal dunia, tidak disebabkan oleh kejatuhan apa-apa yang luar biasa kepada hasil tuaian makanan dan menunjukkan makanan masih boleh dieksport dari negeri ini walaupun berjuta-juta penduduk berhadapan dengan bencana kebuluran. Beliau membuat kesimpulan bahawa sebab utama untuk kebuluran bukannya kekurangan makanan asas. Tetapi faktor lain - gaji dan upah, pengangkutan dan pengedaran, malah demokrasi.

Pada tahun 1996 Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu (PBB) dan Pertanian Makanan Sedunia (FAO) menganggarkan bahawa dunia telah mengeluarkan makanan yang mencukupi untuk menyediakan setiap lelaki, wanita dan kanak-kanak dengan 2700 kalori sehari, beberapa ratus lebih kalori daripada yang difikirkan perlu (kira-kira 2,100 kalori sehari). The Lancet, satu jurnal perubatan, menganggap setiap orang memerlukan tidak lebih daripada 90 gram daging sehari. Rata-rata mereka makan lebih daripada itu. Seperti yang dikatakan oleh Abhijit Banerjee dari Massachusetts Institute of Technology (MIT), "kita hidup di dunia yang mampu memberi makan tiap-tiap orang yang tinggal di planet ini."

Sesungguhnya, dunia menghasilkan makanan lebih daripada cukup. Tetapi membenarkan semua makanan yang boleh dimakan dijadikan biofuel, dan jumlah pembaziran yang berlaku di sepanjang sistem rantaian, petani telah menghasilkan lebih daripada yang diperlukan -- lebih daripada dua kali ganda keperluan minimum pemakanan. Jika ada masalah makanan, ia tidak kelihatan seperti teknikal atau biologikal.

Jadi mengapa bimbang untuk menghasilkan lebih banyak makanan? Sebahagian daripada jawapannya ialah harga. Jika output jatuh di bawah permintaan, harga akan cenderung untuk meningkat, walaupun kalori "lebihan" dihasilkan. Itu yang berlaku pada tahun 2007-08, dan berlaku lagi sekarang. Lebih empat tahun yang lalu, harga telah menjadi lebih tidak menentu daripada sejak berdekad-dekad lamanya. Ini adalah buruk bagi petani (yang tidak tahu bagaimana dan di mana untuk melabur) dan lebih buruk untuk pengguna, terutamanya yang miskin, yang berisiko secara tiba-tiba tidak mampu untuk membeli makanan yang asas.

Satu lagi sebahagian daripada jawapannya adalah kerana adalah sukar untuk meningkatkan pengedaran dan mengurangkan kemiskinan. Dunia memang boleh membekalkan banyak kalori. Tetapi makanan tidak berada di mana ia diperlukan, dan dasar biofuel sukar untuk dialihkan. Menambah bekalan mungkin lebih mudah daripada menyelesaikan masalah pengagihan.

Tetapi ia masih akan menjadi satu tugas yang mudah. Pada satu perhitungan, untuk petani bersaing dengan pertumbuhan penduduk yang berkembang, lebih banyak gandum dan jagung perlu ditanam dalam tempoh 40 tahun akan datang daripada yang ditanam dalam tempoh 500 tahun sebelumnya. Keseimbangan di antara apa yang dimakan dan apa yang petani menghasilkan satu perkara yang penting.

Jadi bagaimana anda mengekalkan imbangan tersebut? Mulakan dengan penggunaan sisi persamaan yang dapat diramalkan dengan beberapa ketepatan. Peningkatan unjuran penduduk dunia, dari hanya di bawah 7 bilion pada awal tahun 2011 kepada lebih 9 bilion pada 2050, adalah bersamaan dengan tambahan dua negara India. Jika anda termasuk dalam 1 bilion orang yang kini akan lapar, mulut tambahan untuk diberi makan dalam tempoh 40 tahun akan datang akan menjadi tambahan tiga negara India.

Ia bukan satu tugas yang mustahil. Peningkatan penduduk dunia menjelang 2050 akan menjadi kira-kira 30%, kurang daripada 40 tahun sehingga 2010, apabila ia meningkat melebihi 80%. Penggunaan gandum, beras dan jagung meningkat sejajar dengan pertumbuhan penduduk tetapi di peringkat yang lebih tinggi, permintaan akan menambah kira-kira satu bilion tan metrik kepada 2 bilion yang dihasilkan dalam 2005-07. Ini adalah lebih kurang sama dalam tempoh 40 tahun yang lalu, apabila pengeluaran bijirin meningkat sebanyak 250%.

Kebangkitan karnivor

Tambahan pula, kadar peningkatan penduduk tinggal di bandar-bandar yang tinggi, dan memakan lebih banyak makanan terutamanya makanan yang diproses daripada kawasan lain. Mereka juga menjadi lebih kaya dan mampu membeli makanan yang lebih mahal, seperti daging. Oleh itu, permintaan daging akan terus meningkat. Pada tahun 2000, 56% daripada jumlah kalori yang digunakan di negara-negara membangun dibekalkan oleh bijirin dan 20% oleh minyak, daging, tenusu dan sayur-sayuran. Menjelang 2050, FAO memikirkan, sumbangan bijirin akan menurun kepada 46% dan daging, tenusu dan lemak akan meningkat kepada 29%. Sepadan dengan permintaan yang melambung tinggi, pengeluaran daging perlu meningkat kepada 470 juta tan pada tahun 2050, hampir dua kali ganda paras semasa. Pengeluaran kacang soya (kebanyakan yang diberi makan kepada haiwan) akan meningkat lebih dua kali ganda, kepada 515 juta tan.

Secara keseluruhan, FAO menganggap, jumlah permintaan untuk makanan akan meningkat kira-kira 70% dalam tempoh 44 tahun dari 2006 hingga 2050, lebih dua kali ganda permintaan untuk makanan bijirin. Tetapi masih kurang dari separuh peningkatan dalam pengeluaran makanan dalam tempoh 44 tahun dari 1962 hingga 2006. Oleh itu, menurut FAO, Kostas Stamoulis, menghasilkan makanan yang cukup untuk memberi makan kepada dunia dalam tempoh empat dekad yang akan datang perlu lebih mudah daripada empat dekad sebelumnya.

Meningkatkan bekalan makanan sebanyak 70% dalam tempoh 40 tahun akan datang mungkin terbukti lebih sukar daripada meningkatkan pengeluaran hasil pada kadar 150% dalam 40 tahun sebelumnya. Sebab utama: masalah dengan hasil.

Hasil tanaman - tan sehektar, busyel satu ekar atau apa sahaja adalah ukuran bagi mengukur prestasi pertanian tradisional. Apa yang terjadi ialah pertumbuhan hasil telah menjadi perlahan, dari kira-kira 3% setahun bagi tanaman ruji kepada tahun 1960-an kepada kira-kira 1% sekarang.

Revolusi Hijau merupakan masa yang luar biasa. Thomas Lumpkin, ketua CIMMYT, organisasi penyelidikan gandum dan jagung antarabangsa di bawah PBB, memikirkan bahawa petani di negara-negara membangun dapat menggandakan tuaian mereka dengan beralih kepada benih Revolusi Hijau (yang kebanyakannya telah dibangunkan di CIMMYT oleh pembiak baka tumbuhan yang paling terkenal, Norman Borlaug). Sekarang, Lumpkin menganggap teknologi semasa yang terbaik mungkin dapat meningkatkan hasil sebanyak 50% -- masih banyak, tetapi tidak menakjubkan seperti yang berlaku dalam penambahbaikan sebelum ini. "Buah-buahan yang rendah tergantung telah dipetik dan dimakan."

Revolusi Hijau memberi sumber yang banyak untuk pembiakbakaan tumbuhan, yang memberikan keputusan memberansangkan. Benih baharu membolehkan bijirin untuk menyerap baja dan air dengan lebih baik. Tetapi sekarang tidak banyak air untuk pertanian, dan penggunaan baja di beberapa tempat telah melepasi tahap tepu, jadi Revolusi Hijau yang baharu perlu menggunakan sumber-sumber yang sedia ada dengan lebih cekap. 40 tahun akan datang terpaksa dihadapi dengan kerosakan daripada perubahan iklim, di beberapa bahagian dunia boleh mengurangkan hasil sehingga satu pertiga.

Lebih membimbangkan, buat kali pertama sejak Revolusi Hijau, hasil tanaman meningkat dengan lebih perlahan daripada pertumbuhan populasi (carta bawah). Untuk lebih tepat: pertumbuhan penduduk dan permintaan untuk makanan kedua-duanya perlahan, tetapi peningkatan hasil tanaman lebih perlahan. Antara 1961 dan 1990, hasil gandum telah meningkat pada hampir 3% setahun. Dalam tempoh itu, penduduk dunia telah berkembang dengan purata 1.8% setahun. Antara tahun 1990 dan 2007 pertumbuhan penduduk menjadi perlahan kepada 1.4%, tetapi kenaikan dalam kadar hasil gandum tahunan merosot kepada 0.5%. Pertumbuhan dalam hasil padi antara kedua-dua tempoh hanya separuh. Hasil dua tanaman yang paling penting kepada manusia kini hampir mendatar.

Carta: Peratus pertumbuhan tahunan beberapa hasil bijirin utama dunia dibandingkan dengan peratus pertumbuhan populasi dunia (Sumber: FAO dan Bahagian Populasi PBB)

Ada orang yang mengatakan bahawa angka-angka ini tidaklah begitu membimbangkan. pertumbuhan penduduk semakin perlahan dan hasil tanaman, terutamanya jagung, masih meningkat pada kadar yang stabil. Dan pertumbuhan hasil mungkin tidak diperlahankan kerana teknologi pertanian telah memecahkan tembok penghalang tetapi kerana petani mengurangkan input atas sebab-sebab alam sekitar, atau kerana mereka memberi tumpuan kepada kualiti yang lebih daripada kuantiti. Malah, output ladang Amerika semakin meningkat walaupun penggunaan baja dan lain-lain input telah dikurangkan. Pembiakbaka juga akhir-akhir ini telah mengusahakan gandum untuk protein tambahan, bukan sahaja untuk hasil.

Jika ini adalah penjelasan yang betul, produktiviti keseluruhan petani masih meningkat, kerana mereka menggunakan sedikit input untuk mendapatkan output yang sama. Dan itulah apa yang sesetengah penyelidik dapati. Keith Fuglie dari Jabatan Pertanian Amerika Syarikat menganggap bahawa faktor produktiviti keseluruhan dalam dunia pertanian termasuk modal, buruh dan lain-lain input - masih meningkat pada kadar yang sihat, 1.4% setahun. Ini mencerminkan penggunaan sumber yang lebih cekap. Dan jika petani memilih untuk mengurangkan kadar hasil sekarang, mereka juga boleh memaksa mereka kembali meningkatkan semula hasil.

Walau bagaimanapun, penyelidik lain masih memikirkan produktiviti global memang perlahan, terutamanya di luar China. Menurut kajian yang menggunakan definisi yang berbeza dari Fuglie, pertumbuhan dalam produktiviti tanah jatuh lebih satu pertiga di antara 1961-1990 dan 1990-2005, dan pertumbuhan produktiviti buruh jatuh dua pertiga. Dan Fuglie berkata, walaupun produktiviti meningkat, ia perlu meningkat dengan lebih daripada keuntungan tahunan sebanyak 1.4% kepada 1.75%, difikirkan sebagai anjakan besar. Walaupun petani mungkin memilih untuk meningkatkan hasil kemudian, pilihan mereka akan bergantung sebahagiannya kepada kenaikan harga makanan lebih daripada harga input seperti baja, (pada tahun 2007-08 harga baja meningkat lebih daripada harga makanan). Ini menunjukkan petani masih mampu meningkatkan produktiviti jika harga makanan naik kerana harga output memainkan peranan yang besar terhadap keputusan petani untuk menambah pelaburan kepada input.

Dan apakah kenaikan yang perlahan dalam hasil mencerminkan sesuatu yang lebih asas, seperti had biologi dalam tumbuh-tumbuhan? Kebimbangan bukan sahaja terletak kepada hasil yang mendatar dalam bidang pertanian, tetapi juga pada amalan agronomi atau cuaca. Ia mungkin masalah dalam bidang biakbaka dimana potensi tumbuh-tumbuhan diuji. Kemungkinan ini adalah kontroversi dan banyak pembiakbaka tumbuhan menolaknya. Tetapi idea ini tidak harus diketepikan begitu sahaja.

Sempadan hasil

Revolusi Hijau hanya menumpukan sedikit usaha untuk membuat tumbuh-tumbuhan yang lebih besar: tetapi, menghasilkan hasil yang lebih tinggi dengan membolehkan lebih banyak tumbuh-tumbuhan untuk berkembang dalam ruang yang sama dan dengan meletakkan usaha yang kurang ke dalam batang dan daun tetapi lebih ke dalam buah atau bahagian yang dimakan oleh manusia. Apa yang membimbangkan, kedua-dua trend ini telah mencapai hadnya.

Bilangan tanaman jagung sehektar telah meningkat daripada kira-kira 40,000 pokok sehektar kepada 90,000 dalam setengah abad yang lalu. Pastinya akan wujud satu titik di mana tumbuh-tumbuhan tidak lagi boleh dijadikan seperti ikan sardin dalam tin dengan cara menanam terlalu rapat dan padat. Begitu juga, pada satu masa nanti tumbuh-tumbuhan akan sampai pada had tenaga yang digunakan pada benih atau buah -- benih/buah tidak lagi boleh membesar melebihi had. Dalam haiwan had biologi sudah jelas: ayam belanda yang terlalu gemuk menjadikannya tidak lagi boleh berjalan; ayam daging yang membesar begitu cepat boleh mengakibatkan pembentukan tulang tidak sempurna menyebabkan stress fracture.

Bukti-bukti sama ada tumbuh-tumbuhan telah mencapai had biologi masih lagi bercampur-campur. Dalam satu sudut lain, hasil jagung di negara-negara kaya terus meningkat, terima kasih kepada pelaburan yang besar oleh syarikat-syarikat benih. Australia baru-baru ini menunjukkan hasil kajian bijirin di India, Britain, dan Australia meningkat sebanyak kira-kira 1% setahun. Ramalan kerajaan Britain pada tahun 2009 bahawa hasil gandum akan meningkat dari 7.7 tan metrik sehektar kepada 11.4 tan pada 2025 dan 13 tan pada 2050.

Sebaliknya, ujian di stesen pembiakan gandum CIMMYT di Obregón di Mexico menunjukkan kelembapan dalam pertumbuhan hasil yang berpotensi kepada hanya 0.4% setahun. Ia juga ketara bahawa penyelidikan terkini ke atas tumbuh-tumbuhan memberi tumpuan tidak pada pengagihan semula pertumbuhan ke arah benih tetapi membuat tumbuhan secara keseluruhan menjadi lebih besar.

Kadar hasil masih boleh berkembang, tetapi lebih perlahan, dan pertumbuhan yang lebih perlahan tidak lagi boleh dipandang ringan. Persoalannya, berapa banyak yang perlu dikembangkan untuk mengikuti pertumbuhan penduduk dunia yang berkembang kira-kira 1.2% setahun?

Infografik: Harga Makanan Yang Meningkat

Kredit: IFPRI

Infografik: sifat ironik pada krisis makanan global

Setiap kali kita bercakap mengenai Krisis Makanan Global, banyak masa dihabiskan untuk mencari penyelesaian bagaimana kita mungkin boleh membekalkan makanan yang mencukupi untuk memberi makan kepada penduduk dunia yang semakin meningkat. Tetapi terdapat satu lagi persoalan bagaimana kita boleh mendapat makanan kita berkembang dan sampai ke mulut yang sebenarnya akan makan? Kebenaran yang mengejutkan bahawa walaupun ramai orang yang lapar dan tidak mempunyai makanan yang mencukupi, negara kaya membazirkan hampir separuh daripada makanan mereka.

Berikut adalah infografik yang menerokai skandal ini dalam lebih mendalam. Public Health Degree (http://www.publichealthdegree.com/), membuat infrografik yang bersifat ironis kepada krisis makanan. Daripada kesan sisa makanan kepada perubahan iklim kepada hubungan di antara sisa makanan dan penggunaan air dan alam sekitar; terdapat banyak sebab pragmatik mengapa kita mesti menangani masalah ini kerana masalah ini tidak terletak pada berapa banyak lagi makanan kita perlukan. Kita sudah menghasilkan makanan yang cukup untuk semua orang tetapi kira-kira satu pertiga makanan ini dibazirkan, terutama di negara maju.

Bolehkah kita benar-benar mempertimbangkan diri kita "maju" jika kita bersungguh-sungguh memusnahkan habitat yang luas untuk mengembangkan sumber makanan yang tidak akan sesiapa pun makan - sedangkan berjuta-juta mati kelaparan?

Model Tillering Katayama

Ulangkaji: Terdapat 3 fasa pertumbuhan padi.

Vegetative phase (fasa tampang) (Hari 1 - 60)
Fasa vegetatif atau fasa tampang merupakan tempoh tanaman padi berkembang bermula dari biji benih (jika ditanam secara tabur terus) atau anak benih (jika ditanam secara mengubah) sehingga ke peringkat tillering (beranak). Dalam tempoh ini, anak benih akan mula menapak pada tanah dengan membentuk akar dan daun. Fasa vegetatif dikarakteristikkan oleh tillering aktif, peningkatan dalam ketinggian tumbuhan dan pembentukan daun pada jangka masa yang tetap. Tiller yang aktif mengeluarkan panicle (tangkai) dipanggil tillers yang berkesan (effective tillers) manakala yang tidak mempunyai panicle dipanggil tillers tidak berkesan (non effective tillers). Bilangan tillers tidak berkesan adalah sifat yang dikaji dengan teliti dalam pembiakan tumbuhan kerana ia tidak diingini. Walau bagaimanapun, pembentukan tillers banyak dipengaruhi oleh pelbagai faktor seperti keadaan tanah, cuaca, pengairan dan amalan agronomi.

Reproductive phase (fasa reproduktif) (Hari 60 - 90)
Fasa pertumbuhan pembiakan (reproduktif) dikarakteristikkan oleh pemanjangan stem (yang meningkatkan ketinggian tumbuhan), penurunan dalam bilangan tillers, kemunculan daun terakhir (flag leaf), booting (peringkat padi bunting), heading (terbit) dan peringkat spikelet berbunga. Pembentukan panikel ialah peringkat kira-kira 20 - 25 hari sebelum terbit (biasanya berlaku padi hari ke 50 - 55 selepas tanam) dan boleh diperiksa dengan memotong sedikit stem batang untuk melihat perkembangannya. Peringkat spikelet berbunga bermula dengan padi terbit dan biasanya padi memerlukan 10 hingga 14 hari untuk terbit sepenuhnya. Secara agronominya, padi terbit diistilahkan apabila 50% panikel telah keluar dari stem.

Maturation/Ripening stage (fasa matang/masak) (Hari 90 - 110~120)
Peringkat matang ialah peringkat spikelet (biji padi) mengisi dan masak yang dibahagikan kepada beberapa fasa; peringkat susu, peringkat mengeras dan peringkat masak (menguning).

Untuk padi memberikan prestasi terbaik, 4 faktor penting yang perlu diberi perhatian:

1. Seedling establishment (penapakan anak benih [berlaku dalam fasa vegetatif] - peringkat anak benih membentuk akar serta daun dan menapak pada tanah);
2. Tillering (beranak [berlaku dalam fasa vegetatif] - peringkat pokok mengeluarkan anak yang menentukan jumlah anak yang efektif dan berpotensi untuk mengeluarkan panikel);
3. Panicle initiation (pembentukan panikel atau tangkai [berlaku dalam fasa reproduktif] - peringkat pokok membentuk panikel yang akan menentukan panjang tangkai dan jumlah biji [spikelet] pada tangkai);
4. Grain filling (pengisian biji [berlaku dalam fasa matang] - peringkat mengisi yang akan menentukan berat biji padi).

[Tamat ulangkaji]

Soalannya, daripada 4 faktor di atas (penapakan, beranak, pembentukan tangkai dan pengisian) yang manakah faktor yang paling PENTING dan KRITIKAL dalam menentukan hasil padi yang tinggi?

Ada yang berpendapat peringkat penapakan anak benih merupakan faktor kritikal dalam penentuan hasil. Ini kerana penapakan menentukan kepadatan tanaman dan keupayaan tanaman untuk segera menghasilkan akar dan daun bagi pertumbuhannya. Penapakan awal juga penting kerana dikatakan dapat mengelakkan persaingan dengan padi angin dan rumpai.

Pendapat kedua memberi penekanan kepada fasa beranak sebagai faktor kritikal dalam pebentukan hasil. Ini kerana tillers yang dihasilkan oleh pokok padi merupakan penentu kepada jumlah anak yang efektif (yang boleh mengeluarkan panikel) bagi meningkatkan hasil padi. Jadi amat penting untuk memastikan pokok padi beranak semaksima mungkin.

Pendapat ketiga menyatakan pembentukan panikel adalah faktor kritikal dalam menentukan hasil yang tinggi. Dengan sebab itu, masa pembajaan pada usia 50 hingga 55 hari dapat menghasilkan panikel yang lebih panjang dan jumlah spikelet yang lebih banyak.

Pendapat keempat pula menyatakan pengisian biji merupakan faktor kritikal dalam menentukan hasil yang tinggi. Ini kerana faktor pengisian dan spikelet yang masak dengan sempurna dapat menjamin hasil yang baik dan berkualiti. Oleh sebab itu, nutrien dan air yang mencukupi amat diperlukan dalam tempoh pengisian.

Biasanya penyelidik dan ahli agronomi mengambil jalan tengah -- gabungan keempat-empat faktor ini adalah penting dalam memberikan prestasi yang baik pada tanaman padi untuk memberi hasil yang tinggi.

Namun begitu, dalam tahun-tahun kebelakangan ini, penyelidik dan pakar-pakar agronomi mula menyelidik dan membincangkan faktor tillering pokok padi. Petikan artikel yang bertajuk Control of tillering in rice (Institute of Genetics and Developmental Biology, Chinese Academy of Sciences, China National Rice Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Institute of Plant Physiology and Ecology, Chinese Academy of Sciences and National Center for Gene Research, Chinese Academy of Sciences);

Hasil kerja Henri de Laulanié (1992), yang bertanggungjawab memperkenal dan mengembangkan kaedah SRI di Madagascar serta Didier Moreau (1993) yang merupakan penulis buku L'analyse de l'élaboration du rendement du riz: les outils du diagnostic (The analysis of the development of the rice yield: diagnostic tools) membawa kepada perkembangan sebuah model yang unik. Moreau mendapati kadar hasil meningkat dengan ketara dengan peningkatan dalam tillering, tetapi sebab yang tepat bagi peningkatan ini tidak dapat dijelaskan. Beliau membuat analisis dengan mengambil kira bilangan besar tillers yang dihasilkan apabila padi dipindahkan di usia awal (8 hingga 12 hari iaitu sebelum daun keempat muncul). Hasilnya, satu model yang dinamakan "Katayama's tillering model."

Hasil kerja de Laulanié dan Moreau telah membuka mata pakar agronomi dan penyelidik berkenaan betapa pentingnya memindahkan anak pokok padi pada usia muda serta kesannya kepada perkembangan tillers. Dalam entri sebelum ini, Padi SRI - Soalan Lazim, eksperimen oleh JP Dobelmann di Marovoay pada tahun 1964 (sebelum kemunculan kaedah SRI), anak benih berusia 10 hari yang ditanam di tapak semaian dapog dipindahkan dengan segera dengan jarak 30 x 20 cm menunjukkan purata sebanyak 20 tillering bagi setiap pokok, memberi perspektif baharu dalam kaedah tanaman padi yang menunjukkan faktor tillering merupakan faktor kritikal dalam menentukan hasil padi.

Model Tillering Katayama

Jadual 1: Jumlah tillers mengikut susunan kemunculannya pada 12 phyllochron

Nota: Corak spatial susunan daun dipanggil phyllotaxy, masa antara kemunculan daun (leaf initiation) dipanggil plastochron dan kadar kemunculan daun dari putik adalah phyllochron. Phyllochron adalah selang masa, atau tempoh masa, memisahkan pertumbuhan permulaan bagi dua daun pada tiller yang sama. Ia adalah satu sifat yang berubah-ubah, yang berkaitan dengan suhu (jumlah suhu purata harian). Phyllochron membentuk kalendar pertumbuhan padi.

Jadual genealogi di atas menunjukkan 12 phyllochron yang akan membentuk 84 tillers. Seperti yang dijawab dalam Padi SRI - Soalan Lazim, jika petani benar-benar dapat mengeksploitasikan tillers, hasil padi 30 tan/ha tidak mustahil. Namun begitu, kebanyakan tanaman padi tidak pernah melengkapkan jadual ini. Biasanya tanaman padi hanya membentuk tiller pada peringkat phyllochron kelima atau keenam yang menyebabkan bilangan anak merosot kerana ditanam dalam keadaan yang tidak ideal (dalam keadaan terendam dalam air yang dalam, ditanam terlalu rapat, tanah yang berasid dan lain-lain). Ini menunjukkan jika padi ditanam dalam keadaan yang ideal, jumlah anak akan bertambah yang membawa kepada jumlah effective tillers yang banyak untuk memberikan hasil yang tinggi.

Gambarajah 1: Pokok padi yang mempunyai 12 baris phyllochron yang membentuk 84 tiller

Kesan daripada Model Katayama

Pertumbuhan secara eksponential: Ini telah disahkan oleh beberapa petani [dengan tanaman melebihi 100 tillers]. Jadual 1 di atas telah menerangkan model pertumbuhan tillers secara eksponential.

Kadar pengeluaran tillers baharu dan perkembangan yang tersirat pada semua tillers: Kita biasanya berfikir padi menghasilkan tillers baharu di bahagian yang agak tetap kepada bilangan tillers yang telah sedia wujud. Untuk melihatnya, kita perlu membandingkan bilangan tillers sedia ada pada akhir phyllochron sebelumnya dengan bilangan tillers baharu dalam phyllochron seterusnya (berturut-turut 8), untuk setiap phyllochron bermula dari kelima. Ini memberikan set pecahan, yang mempunyai nisbah purata kira-kira 1.66:

3/2 = 1.5
5/3 = 1.66
8/5 = 1.6
12/8 = 1.625
21/12 = 1.615
33/20 = 1.65
53/31 = 1.7

(Nota: 3/2 = 3 tillers dibahagi dengan 2 phyllochron. Begitu juga angka berikutnya)

Angka-angka ini menunjukkan kadar yang agak malar di mana tillers baharu dihasilkan. Setiap phyllochron menghasilkan kira-kira dua pertiga jumlah tillers. Nisbah ini bermula agak rendah (1.5) dan menjadi lebih tinggi (1.7 dan 1.75), walaupun range nilainya agak sempit.

Faktor tillering dalam padi SRI

Pengumpulan semua 12 phyllochron ke dalam 4 kumpulan memberi nilai pendidikan dan psikologi untuk penyebaran SRI. Ia boleh dihuraikan seperti berikut: "Pada bulan pertama proses tillering, padi SRI seolah-olah kosong. Apa yang berlaku ialah tillers sedang menyediakan diri mereka untuk pertumbuhan. Pada bulan kedua, padi SRI membuat persiapan lanjut, dan tillering perlahan-lahan berkembang. Pada bulan ketiga, apabila padi SRI mula mengisi, kadar tillering "meletup" (tumbuh dengan hebat).

Pemindahan awal menggalakkan tillering

Marilah kita kembali kepada kaedah penanaman padi (fokus utama kepada padi SRI), yang terdiri daripada penanaman anak benih -- penanaman satu demi satu dengan pemindahan pada usia yang muda. Apakah halangan-halangan yang boleh menghalang tillers utama yang pertama dari tumbuh? Pelbagai trauma (dipanggil "tekanan" dari segi pembiakan tanaman) boleh terjadi pada anak benih padi yang dipindahkan. Trauma pada akar biasanya berlaku jika anak benih tidak segera dipindahkan.

Hubungan yang telah kita lihat antara bilangan tillers yang sedia ada dan bilangan baharu yang akan tumbuh mencadangkan bahawa usaha pengeluaran yang tinggi benar-benar berorientasikan kepada penghasilan tillers baharu semasa tillering. Padi biasanya menumpukan tenaga dan nutrien yang tersedia untuk pertumbuhan sel bagi memulihkan kesan trauma. Jika kesan trauma dapat diminimumkan dengan cara mengubah anak benih yang muda (8 hingga 12 hari) dengan segera (kurang dari 2 jam) tanaman padi tidak akan memerlukan banyak nutrien dan tenaga untuk memulihkannya dari trauma atau kejutan pemindahan. Nutrien dan tenaga ini boleh digunakan bagi menghasilkan tillers.

Jika pemindahan anak benih memberi kesan trauma yang besar, tiada tillering akan berlaku sekurang-kurangnya dua minggu atau kadangkala lebih. Selepas itu, persaingan antara tumbuh-tumbuhan berhampiran bersama-sama akan menghalang tillering. Selain daripada fisiologi atau tegasan iklim, serangan perosak dan penyakit juga akan menjejaskan proses tillering. Berapa harikah yang diperlukan untuk tananam padi pulih daripada trauma pemindahan disebabkan oleh cara yang berbeza di mana operasi ini boleh dilaksanakan? Ini kerana penyelidik akan bertanya soalan ini: Apabila amalan pemindahan yang berbeza-beza sebagai faktor, apakah perbezaan dari segi hasil?

Pengalaman pakar menunjukkan lebih muda sesuatu tanaman dipindahkan, lebih pendek tempoh untuk pulih (catch-up) daripada trauma selepas pemindahan. Sebaliknya, lebih tua tanaman itu dipindahkan, tempoh catch-up akan menjadi lebih panjang. Anak benih yang berusia 10 hari atau 12 hari, jika dipindahkan dengan berhati-hati, tidak memerlukan tempoh sepanjang hari untuk pulih dan berfungsi. Ini tidak bermakna bahawa anak benih itu dapat pulih sepenuhnya dalam masa satu hari tetapi pemindahan awal mengurangkan risiko kerosakan anak benih. Pemindahan pada usia muda dapat mengembalikan hubungan anak benih dengan tanah, menggantikan pucuk yang hilang, mungkin menyesuaikan saluran edaran, memperbaharui stok rizab nutrien yang telah digunakan semasa pemindahan, dan kemudian menyambung semula fungsi keseluruhan sistem akar.

Keselamatan Makanan: Cabaran Untuk Memberi Makan 9 Billion Penduduk Dunia

1 November 2011 - Satu titik sejarah dimana dunia telah mencapai 7 billion penduduk. Pertumbuhan penduduk dan penggunaan makanan yang berterusan bermakna permintaan global bagi makanan akan meningkat sekurang-kurangnya 40 tahun lagi dengan unjuran jumlah penduduk dunia akan mencecah angka 9 billion pada tahun 2050. Persaingan yang semakin meningkat bagi tanah, air, dan tenaga, di samping eksploitasi berlebihan terhadap sumber perikanan, akan menjejaskan kemampuan kita untuk menghasilkan makanan, serta keperluan segera untuk mengurangkan kesan sistem makanan terhadap alam sekitar. Kesan perubahan iklim merupakan ancaman lanjut. Tetapi dunia boleh menghasilkan lebih banyak makanan dan dapat memastikan bahawa ia digunakan dengan lebih cekap dan saksama. Strategi global yang pelbagai dan berkaitan diperlukan untuk memastikan keselamatan makanan yang mampan dan saksama.

Setengah abad yang lalu telah menyaksikan pertumbuhan yang ketara dalam pengeluaran makanan, membolehkan penurunan dramatik dalam bahagian penduduk dunia yang lapar, walaupun jumlah penduduk dunia meningkat dua kali ganda. Walau bagaimanapun, lebih daripada satu dalam tujuh orang hari ini masih tidak mempunyai akses kepada protein dan tenaga yang mencukupi daripada diet mereka, dan menderita daripada kekurangan mikronutrien. Dunia kini menghadapi satu set baharu cabaran yang bersilang (intersecting challenges). Penduduk global akan terus berkembang, dan ia mungkin mencapai kemuncak pada kira-kira 9 bilion orang menjelang pertengahan abad ini. Kaitan utama dalam pertumbuhan penduduk ialah bertambahnya kekayaan, dan dengan kuasa membeli yang lebih tinggi menjadikan penggunaan yang lebih tinggi dan permintaan yang lebih besar untuk makanan yang diproses, daging, produk tenusu, dan ikan, yang sekaligus menambah tekanan kepada sistem bekalan makanan. Pada masa yang sama, pengeluar makanan mengalami persaingan yang lebih hebat bagi sumber tanah, air, dan tenaga, dan keperluan untuk membendung banyak kesan negatif pengeluaran makanan terhadap alam sekitar menjadi semakin jelas. Semua isu-isu ini adalah ancaman kesan perubahan iklim yang besar dan kebimbangan tentang bagaimana langkah-langkah mitigasi dan adaptasi boleh menjejaskan sistem makanan.

Rajah 1: Pengeluaran global tanaman dan haiwan relatif sejak 1961 (apabila pengeluaran relatif berskala 1 pada tahun 1961). (A) jenis tanaman utama dan (B) jenis ternakan utama. Sumber: FAOSTAT, http://faostat.fao.org/default.aspx (2009).

Cabaran yang dihadapi dunia meningkat tiga kali ganda. Permintaan yang pesat untuk makanan daripada populasi yang lebih besar dan lebih mewah; dengan cara yang mampan untuk alam sekitar dan sosial; dan memastikan bahawa orang paling miskin di dunia tidak lagi lapar. Cabaran ini memerlukan perubahan dalam cara makanan dikeluarkan, disimpan, diproses, diedarkan, dan akses yang sama radikal seperti yang berlaku semasa Revolusi Perindustrian dan Pertanian abad ke-18 dan ke-19 dan Revolusi Hijau abad ke-20. Peningkatan dalam pengeluaran akan mempunyai peranan yang penting untuk dimainkan, tetapi akan dikekang oleh sumber-sumber yang terhad yang disediakan oleh tanah, lautan, dan atmosfera.

Corak harga makanan global merupakan penunjuk trend dalam ketersediaan makanan, sekurang-kurangnya untuk mereka yang mampu dan mempunyai akses kepada pasaran dunia. Lebih dari satu abad yang lalu, harga makanan kasar secara umumnya telah jatuh, menjadi stabil dalam tiga dekad yang lalu tetapi meningkat secara mendadak disebabkan oleh krisis minyak tahun 1970-an. Pada pertengahan tahun 2008, terdapat peningkatan pesat yang tidak dijangka kepada harga makanan, punca yang masih dibahaskan, yang kemudiannya diketepikan kerana ekonomi dunia masuk ke dalam zaman kemelesetan. Walau bagaimanapun, ramai (bukan semua) pengulas telah meramalkan bahawa ini menandakan kemuncak bagi tempoh dan harga makanan yang lebih tidak menentu yang didorong terutamanya oleh permintaan yang meningkat daripada negara-negara membangun, serta persaingan untuk sumber-sumber dari pengeluaran biofuel generasi pertama. Harga makanan yang meningkat akan merangsang pelaburan yang lebih besar dalam pengeluaran makanan, tetapi kepentingan kritikal bagi keperluan makanan manusia dan juga untuk kestabilan sosial dan politik menjadikan ia berkemungkinan bahawa kerajaan dan pertubuhan-pertubuhan lain akan mahu untuk menggalakkan pengeluaran makanan yang didorong oleh mekanisme pasaran yang mudah. Sifat jangka panjang pulangan ke atas pelaburan bagi pelbagai aspek pengeluaran makanan dan kepentingan dasar-dasar yang menggalakkan kelestarian dan ekuiti juga berhujah menentang kebergantungan semata-mata kepada penyelesaian pasaran.

Jadi, bagaimana lebih banyak makanan boleh dihasilkan secara mampan (lestari)? Pada masa lalu, penyelesaian utama kepada kekurangan makanan telah membawa lebih banyak tanah digunakan untuk pertanian dan mengeksploitasi stok ikan baharu. Namun, sejak 5 dekad yang lalu, walaupun pengeluaran bijirin meningkat lebih daripada dua kali ganda, jumlah tanah subur yang dikhaskan untuk pertanian di peringkat global meningkat hanya ~9 peratus. Sesetengah tanah baharu boleh dibawa masuk ke dalam pertanian, tetapi persaingan untuk tanah bagi aktiviti manusia yang lain menjadikannya tidak mungkin dan mahal. Keutamaan juga harus diberi kepada perlindungan biodiversiti dan kemudahan yang disediakan oleh ekosistem semula jadi (contohnya, penyimpanan karbon di dalam hutan hujan). Dalam dekad-dekad kebelakangan ini, tanah pertanian yang dahulunya produktif telah hilang kesan daripada pembandaran dan lain-lain kegunaan manusia, serta kesan penggurunan, peningkatan saliniti, hakisan tanah, dan kesan lain akibat daripada pengurusan tanah yang tidak lestari. Perubahan iklim lebih memburukkan keadaan. Keputusan dasar baru-baru ini untuk menghasilkan biofuel generasi pertama pada tanah pertanian yang berkualiti baik telah menambah tekanan kepada persaingan guna tanah. Oleh itu, senario yang paling mungkin adalah: lebih banyak makanan perlu dihasilkan daripada jumlah tanah yang sama (atau kurang). Selain itu, tiada alasan utama menambah jumlah kawasan tangkapan: hampir kesemua tangkapan perikanan dieksploitasi, dan kebanyakannya berlebihan.

Kajian baru-baru ini menunjukkan bahawa dunia akan memerlukan 70 hingga 100% lebih makanan pada tahun 2050. Dalam artikel ini, strategi utama untuk menyumbang kepada cabaran memberi makan 9 bilion orang, termasuk yang paling kurang bernasib baik, akan diterokai. Penekanan diberikan kepada kelestarian, serta peranan gabungan sains semula jadi dan sosial dalam menganalisis dan menangani cabaran.

Merapatkan Jurang Hasil

Terdapat variasi geografi yang luas dalam produktiviti tanaman dan ternakan, bahkan di seluruh rantau yang mengalami iklim yang serupa. Perbezaan di antara produktiviti yang dihasilkan dan produktiviti terbaik yang boleh dicapai menggunakan bahan genetik semasa dan teknologi dan pengurusan yang sedia ada dipanggil "jurang hasil." Hasil terbaik yang boleh diperolehi dalam negara bergantung kepada keupayaan petani untuk mengakses dan menggunakan benih, air, nutrien, pengurusan perosak, tanah, kepelbagaian biologi, dan pengetahuan. Telah dianggarkan bahawa dalam bahagian-bahagian tertentu negara di Asia Tenggara di mana pengairan telah disediakan, purata maksimum hasil padi yang dilaraskan oleh iklim (climate-adjusted rice) ialah 8.5 metrik tan sehektar, namun purata hasil yang sebenarnya dicapai hanya 60 peratus daripada angka ini. Jurang hasil yang serupa juga terdapat dalam hasil gandum yang ditanam dengan kebergantungan kepada air hujan, rain-fed di tengah-tengah Asia dan bijirin rain-fed di Argentina dan Brazil. Satu lagi cara untuk menggambarkan jurang hasil adalah dengan membandingkan perubahan dalam pengeluaran makanan per kapita lebih 50 tahun yang lalu. Di Asia, jumlah ini telah meningkat kira-kira dua kali ganda (di China, oleh faktor hampir 3.5), dan di Amerika Latin, ia telah meningkat 1.6 kali ganda, di Afrika, pengeluaran per kapita jatuh kembali dari pertengahan tahun 1970-an dan baru sahaja mencapai tahap yang sama seperti pada tahun 1961. Peningkatan pengeluaran makanan, serta peningkatan pendapatan untuk membeli makanan, boleh dihasilkan dengan tanaman dan ternakan jika kaedah ditemui untuk merapatkan jurang hasil.

Hasil rendah berlaku kerana kekangan teknikal yang menghalang pengeluar makanan tempatan dari meningkatkan produktiviti atau atas sebab-sebab ekonomi yang timbul daripada keadaan pasaran. Sebagai contoh, petani tidak mungkin mempunyai akses kepada pengetahuan teknikal dan kemahiran yang diperlukan untuk meningkatkan pengeluaran, kewangan yang diperlukan untuk melabur dalam pengeluaran yang lebih tinggi (contohnya, pengairan, baja, jentera, produk perlindungan tanaman, dan langkah pemuliharaan tanah), atau jenis-jenis tanaman dan ternakan yang memaksimumkan hasil. Selepas musim menuai atau dari penyembelihan, mereka mungkin tidak mampu untuk menyimpan hasil atau mempunyai akses kepada infrastruktur untuk mengangkut hasil terus kepada pasaran pengguna. Petani juga boleh memilih untuk tidak melabur dalam meningkatkan produktiviti pertanian kerana pulangan yang tidak setimpal jika dibandingkan dengan kecekapan guna modal dan buruh bagi sektor lain.

Secara tepat bagaimana cara terbaik untuk memudahkan pengeluaran makanan meningkat adalah spesifik dengan lokasi. Dalam kes-kes yang ekstrim negara-negara yang gagal dan pasaran yang tidak berfungsi, penyelesaian terletak di luar sistem makanan. Jika sebuah negara yang berfungsi wujud, terdapat perkiraan untuk dicapai antara melabur dalam pertumbuhan ekonomi secara keseluruhan untuk merangsang kepada pertanian dan memberi tumpuan kepada pelaburan dalam sektor pertanian untuk merangsang kepada pertumbuhan ekonomi, walaupun kedua-duanya jelas dikaitkan di kawasan-kawasan seperti sub-Sahara Afrika, di mana pertanian biasanya membentuk 20 hingga 40% Keluaran Dalam Negara Kasar (KDNK). Dalam sesetengah situasi, seperti negara yang berpendapatan rendah sebagai pengimport makanan, melabur semata-mata dalam menjana pertumbuhan pendapatan yang meluas untuk membolehkan pembelian makanan dari wilayah dan negara-negara yang mempunyai keupayaan pengeluaran yang lebih baik mungkin menjadi pilihan terbaik. Apabila pelaburan disasarkan kepada pengeluaran makanan, isu seterusnya ialah perkiraan antara meletakkan sumber-sumber ke dalam infrastruktur serantau dan negara, seperti pembinaan jalan raya dan pelabuhan, dan melabur dalam modal sosial dan ekonomi tempatan.

Jurang hasil juga mungkin wujud kerana kos input yang tinggi atau pulangan yang rendah daripada peningkatan pengeluaran ekonomi sub optimal untuk meningkatkan pengeluaran kepada hasil maksimum yang secara teknikal boleh dicapai. Sistem pengangkutan yang lemah dan infrastruktur pasaran menaikkan harga input seperti baja dan air, dan meningkatkan kos menggerakkan makanan yang dihasilkan ke dalam pasaran negara atau dunia. Jika risiko pelaburan yang tinggi dan cara-cara untuk mengimbanginya tidak ada, tidak melabur boleh menjadi keputusan yang paling rasional, sebahagian daripada "perangkap kemiskinan." Pengeluaran makanan di negara-negara membangun boleh terjejas oleh campur tangan pasaran di negara maju, seperti subsidi atau sokongan harga. Keperluan ini direka bentuk dengan teliti dan dilaksanakan supaya kesannya terhadap harga komoditi global tidak bertindak sebagai financial disadvantage kepada pengeluaran di negara-negara lain.

Globalisasi sistem makanan menawarkan akses kepada pengeluar makanan tempatan ke pasaran yang lebih besar, serta modal untuk pelaburan. Pada tahap agregat, ia juga muncul untuk meningkatkan kecekapan pengeluaran makanan global dengan membenarkan pengkhususan serantau dalam pengeluaran makanan tempatan yang paling sesuai. Disebabkan pengembangan pengeluaran makanan dan pertumbuhan penduduk kedua-dua berlaku pada kadar yang berlainan di kawasan-kawasan yang berlainan geografi, perdagangan global perlu untuk mengimbangi bekalan dan permintaan di seluruh dunia. Walau bagaimanapun, kos alam sekitar pengeluaran makanan mungkin meningkat dengan globalisasi, sebagai contoh, peningkatan pengeluaran gas rumah hijau yang dikaitkan dengan peningkatan pengeluaran dan pengangkutan makanan. Pasaran yang tidak terbatas juga boleh "menghukum" masyarakat dan sektor-sektor tertentu, terutamanya yang termiskin dan mempunyai pengaruh yang kurang terhadap bagaimana pasaran global distruktur dan dikawal selia. Perdagangan yang berkembang boleh menyediakan insurans terhadap kejutan serantau bagi pengeluaran seperti konflik, wabak penyakit, kemarau, atau banjir - kejutan yang mungkin meningkatkan kekerapannya akibat perubahan iklim yang berlaku. Sebaliknya, sistem makanan yang sangat berangkai boleh membawa kepada penyebaran perubahan fungsi ekonomi yang lebih meluas, seperti dalam krisis perbankan baru-baru ini, sekali gus menjejaskan lebih ramai orang. Terdapat keperluan mendesak untuk pemahaman yang lebih baik daripada kesan globalisasi pada sistem makanan penuh dan "externalities".

Mengekalkan, apatah lagi meningkatkan, produktiviti bergantung kepada inovasi yang berterusan untuk mengawal rumpai, penyakit, serangga, dan makhluk perosak lain kerana mereka berevolusi membentuk kerintangan kepada langkah-langkah kawalan yang berbeza, atau sebagai spesies baru muncul atau tersebar ke kawasan-kawasan yang baru. Inovasi melibatkan kedua-dua bidang tanaman dan penternakan yang tradisional dan lanjutan, serta pembangunan berterusan kimia, agronomi, dan langkah-langkah kawalan secara pertanian ekologi yang lebih baik. Hasil maksimum yang boleh dicapai di kawasan-kawasan yang berlainan juga akan beralih dimana kesan-kesan perubahan iklim mula dirasai. Peningkatan tahap CO₂ atmosfera boleh terus merangsang pertumbuhan tanaman, walaupun dalam konteks sistem pengeluaran pertanian yang sebenar, magnitud kesan ini tidak jelas. Lebih penting lagi ialah kebolehan untuk menanam tanaman di kawasan yang tidak sesuai, terutamanya kawasan utara temperat (walaupun pengembangan kawasan pertanian akan menghapuskan hutan boreal yang akan membawa kepada pelepasan gas rumah hijau utama), dan kehilangan kawasan-kawasan yang produktif pada masa ini kerana suhu yang terlalu tinggi dan kemarau. Model yang memadankan fizik perubahan iklim dengan biologi pertumbuhan tanaman akan menjadi penting untuk membantu pembuat dasar menjangka perubahan ini, serta untuk menilai peranan "biodiversiti pertanian" dalam membantu mengurangkan kesannya.

Merapatkan jurang hasil secara dramatik akan meningkatkan bekalan makanan, tetapi mengakibatkan impak yang tidak menentu terhadap alam sekitar dan maklum balas yang berpotensi yang boleh menjejaskan pengeluaran makanan masa depan. Pengeluaran makanan mempunyai kesan negatif kepada externalities iaitu kesan ke atas alam sekitar atau ekonomi yang tidak dicerminkan dalam kos makanan. Ini termasuk pelepasan gas rumah hijau [terutamanya metana dan nitrus oksida, yang lebih merosakkan daripada CO₂ dan yang mana pertanian adalah sumber utamanya], pencemaran alam sekitar disebabkan oleh kekurangan air, larian nutrien (nutrient run-off), kerana pengekstrakan nutrien yang berlebihan, degradasi tanah dan kehilangan biodiversiti melalui penukaran tanah atau pengurusan yang tidak sesuai, dan gangguan ekosistem disebabkan oleh penuaian ikan dan lain-lain makanan akuatik secara intensif.

Bagi menangani kesan negatif ini, kini diiktiraf secara meluas bahawa sistem pengeluaran makanan dan rantaian makanan secara umum mesti menjadi lestari sepenuhnya. Prinsip kelestarian membayangkan penggunaan sumber-sumber pada kadar yang tidak melebihi kapasiti bumi untuk menggantikannya. Mengikut takrif, pergantungan kepada input yang tidak boleh diperbaharui adalah tidak lestari, walaupun dalam jangka pendek, ia perlu sebagai sebahagian trajektori ke arah kelestarian.

Terdapat banyak kesukaran dalam membuat operasi yang lestari. Apakah skala ruang (spatial) yang harus dikekalkan agar pengeluaran makanan menjadi lestari? Jelas sekali matlamat paling utama ialah kelestarian global, tetapi wajarkah matlamat ini juga diaplikasikan pada tahap yang lebih rendah, seperti kawasan-kawasan (atau lautan), negara-negara, atau ladang yang telah diketahui mempunyai produktiviti yang rendah? Adakah tahap penggunaan yang tinggi atau externalities yang negatif di beberapa kawasan boleh dikurangkan oleh peningkatan dalam bidang-bidang lain, atau beberapa aktiviti yang tidak lestari dalam sistem makanan boleh diimbangi oleh tindakan-tindakan dalam sektor bukan makanan (melalui dagangan karbon, sebagai contoh)?

Walaupun definisi mudah kelestarian bebas daripada skala masa, dalam amalan, berapa pantas kita harus berusaha untuk bergerak dari status quo ke arah sistem makanan yang lestari? Cabaran-cabaran perubahan iklim dan persaingan untuk mendapatkan air, bahan api fosil, dan sumber-sumber lain mencadangkan bahawa peralihan yang pantas adalah penting. Walau bagaimanapun, adalah perlu untuk meneroka kemungkinan bahawa teknologi unggul menjadi mungkin dan generasi akan datang boleh menjadi lebih kaya dan, dengan itu, lebih berupaya untuk menyerap kos peralihan. Akhir sekali, kita tidak lagi mempunyai ukuran yang cukup baik bagi kelestarian, satu masalah yang besar apabila menilai strategi alternatif dan merundingkan keseimbangan. Ini merupakan kes bagi aktiviti-aktiviti yang agak terbatas, seperti pengeluaran tanaman di ladang individu, dan bahkan lebih sukar lagi apabila rantaian makanan lengkap adalah termasuk atau bagi produk yang kompleks yang mungkin mengandungi bahan-bahan yang diperoleh daripada semua bahagian dunia. Terdapat juga bahaya overemphasis pada apa yang boleh diukur yang agak mudah diabaikan (karbon, sebagai contoh) boleh membawa kepada dimensi kelestarian yang sukar untuk diukur (seperti biodiversiti). Ini adalah bidang di antara muka sains, kejuruteraan, dan ekonomi yang memerlukan perhatian yang lebih dengan segera. Pengenalan langkah-langkah untuk menggalakkan kelestarian tidak semestinya mengurangkan hasil atau keuntungan. Satu kajian ke atas 286 projek-projek pertanian lestari di negara-negara membangun, yang melibatkan 12.6 juta petani kecil pada 37 juta hektar, mendapati peningkatan hasil purata 79% merentasi pelbagai sistem dan jenis tanaman yang sangat luas. Satu perempat daripada projek-projek yang dilaporkan mencatatkan dua kali ganda hasil. Penyelidikan ke atas keupayaan ini dan program-program yang berkaitan yang dipertingkatkan kepada negara dan peringkat serantau harus menjadi keutamaan.

Intensifikasi mampan (sustainable intensification)

Menghasilkan lebih banyak makanan dari kawasan tanah yang sama pada masa yang sama mengurangkan kesan alam sekitar memerlukan apa yang dipanggil sebagai sustainable intensification. Hasil boleh menjadi meningkat dengan penggunaan teknologi yang sedia ada, dan dalam masa yang sama banyak pilihan pada masa ini wujud untuk mengurangkan externalities yang negatif. Pengurangan pengeluaran gas rumah hijau boleh dicapai dengan mengubah amalan agronomi, penggunaan kaedah pengurusan perosak bersepadu, pengurusan bersepadu sisa dalam pengeluaran ternakan, dan pengamalan pertanian-hutan (agro-forestry). Walau bagaimanapun, kesan amalan agronomi yang berbeza pada julat penuh gas rumah hijau boleh menjadi sangat kompleks dan boleh bergantung pada skala waktu dan ruang ukuran. Lebih banyak penyelidikan diperlukan untuk membolehkan penilaian yang lebih baik terhadap pilihan dasar yang bertentangan. Pertanian tepat merujuk kepada satu siri teknologi yang membenarkan aplikasi air, nutrien, dan racun perosak hanya kepada tempat dan pada masa yang dikehendaki, sekali gus mengoptimumkan penggunaan input. Akhir sekali, sumber tanah dan air digunakan untuk akuakultur dan perikanan boleh diuruskan dalam cara yang direka khusus untuk mengurangkan kesan negatif ke atas biodiversiti. Salah satu konsep sustainable intensification yang diperkenalkan secara meluas di seluruh dunia ialah Sistem Intensifikasi Padi, SRI (System of Rice Intensification) yang memberi fokus kepada peningkatan hasil dan pada masa yang sama menjimatkan penggunaan sumber tanah, air, benih, baja dan tenaga.

Strategi yang direka untuk merapatkan jurang hasil dalam negara-negara yang termiskin sering berhadapan dengan beberapa cabaran tertentu. Pengeluaran banyak dikuasai oleh petani berskala kecil dengan tenaga kerja wanita memainkan peranan yang dominan. Jika berdaya maju, pelaburan dalam mekanisme sosial dan ekonomi bagi membolehkan hasil yang lebih baik bagi petani berskala kecil, disasarkan kepada wanita, boleh menjadi kaedah penting bagi meningkatkan pendapatan kedua-duanya; ladang dan isi rumah luar bandar. Kekurangan hak dan pemilikan tanah boleh menjadi satu masalah bagi kebanyakan masyarakat miskin, boleh bertindak sebagai penghalang bagi pekebun-pekebun kecil untuk melabur dalam pengurusan tanah yang lebih produktif, dan boleh membuatkan mereka lebih sukar untuk meningkatkan pelaburan modal. Kenaikan harga makanan dan tanah boleh menyebabkan komuniti-komuniti ini terdedah kepada anjakan oleh kumpulan-kumpulan kepentingan yang lebih berkuasa. Jika kehendak politik dan infrastruktur organisasi wujud, hak milik dan perlindungan tanah dapat diberi dan dibantu oleh aplikasi teknologi maklumat yang moden dan komunikasi. Walaupun begitu, akan ada ramai orang yang tidak mampu untuk membeli kalori dan nutrien yang mencukupi untuk kehidupan yang sihat dan yang akan memerlukan program perlindungan sosial bagi meningkatkan keupayaan mereka untuk mendapatkan makanan. Walau bagaimanapun, jika direka dengan betul, program-program ini boleh membantu merangsang pertanian tempatan dengan menyediakan pekebun kecil dengan kepastian bahawa wujud permintaan untuk produk-produk mereka.

Terdapat juga peranan untuk operasi pertanian berskala besar dalam sektor pertanian negara miskin, walaupun nilai dan konteksnya sama ada mempunyai kemungkinan masih dibahaskan. Debat ini telah ditiupkan oleh peningkatan besar dalam bilangan dana kekayaan negara berdaulat, syarikat-syarikat dan individu pajakan, pembelian, atau cuba untuk membeli kawasan tanah pertanian yang besar di negara-negara membangun. Pelaburan luar dalam sektor pertanian negara membangun ini boleh membawa manfaat besar, terutamanya di mana pelabur membawa kemajuan besar kepada pengeluaran dan pemprosesan tanaman, tetapi hanya jika hak-hak dan kebajikan penghuni dan pengguna sumber yang sedia ada diagihkan dengan betul.

Ramai orang-orang yang sangat miskin tinggal di kawasan-kawasan pedalaman yang begitu jauh dan tersisih dari pasaran dan makanan dunia. Tetapi bagi orang lain, terutamanya golongan miskin di bandar, harga makanan yang lebih tinggi mempunyai kesan langsung yang negatif terhadap keupayaan mereka untuk membeli makanan yang sihat. Banyak petani luar bandar dan pengeluar makanan lain tinggal berhampiran sebagai pengguna dan pengeluar makanan bersih dan akan terjejas dalam cara yang kompleks oleh kenaikan harga bahan makanan, dengan memberi manfaat kepada beberapa golongan dan menganiaya beberapa golongan lain. Oleh itu, di dalam mengurangkan herotan (distortion), mekanisme sokongan pertanian di negara-negara maju dan liberalisasi perdagangan dunia perlu merangsang pengeluaran makanan di negara-negara membangun secara keseluruhan, tetapi bukan semua orang akan mendapat manfaatnya. Model yang lebih tepat dan lebih baik dapat meramalkan interaksi kompleks ini amat diperlukan.

Meningkatkan Had Pengeluaran

Tanaman yang paling produktif, seperti tebu, yang tumbuh dalam keadaan yang optimum, boleh menukar tenaga solar biomas dengan kecekapan ~2%, menyebabkan hasil biojisim yang tinggi (sehingga 150 tan metrik sehektar). Terdapat banyak perbahasan berkenaan dengan had pengeluaran yang lebih tepat bagi tanaman utama di bawah keadaan yang berbeza, dan begitu juga, untuk hasil maksima yang boleh diperolehi untuk ternakan. Walau bagaimanapun, terdapat dengan jelas ruang yang luas untuk meningkatkan had pengeluaran.

Revolusi Hijau berjaya dengan pembiakan konvensional untuk membangunkan varieti hibrid F1 jagung yang semi-kerdil dan varieti gandum dan beras yang resistan terhadap penyakit. Varieti ini dapat ditanam dengan lebih pengairan dan baja tanpa risiko kerugian tanaman utama disebabkan oleh rebah atau wabak penyakit yang teruk seperti karat daun. Meningkatkan hasil masih menjadi matlamat utama, tetapi kepentingan kecekapan penggunaan air dan nutrien yang lebih tinggi, serta toleransi tekanan abiotik, juga dijangka meningkat. Teknik genetik moden dan pemahaman fisiologi tanaman yang lebih baik membenarkan pendekatan yang lebih ditujukan kepada pemilihan ciri-ciri berbilang (multiple traits) yang terdapat pada tanaman.

Pada masa ini, tanaman yang diubahsuai secara genetik (GM) melibatkan manipulasi yang agak mudah, seperti memasukkan gen untuk memberi kerintangan terhadap racun herba atau toksin bagi mengelakkan serangan serangga perosak. Dekad akan datang akan menyaksikan pembangunan gabungan ciri-ciri yang diingini dan pengenalan ciri-ciri baru seperti toleransi terhadap kemarau. Menjelang pertengahan abad, pilihan yang lebih radikal yang melibatkan ciri-ciri yang sangat polygenic boleh dilaksanakan. Pengeluaran haiwan yang diklon dengan imuniti semula jadi kepada penyakit-penyakit yang mengurangkan kecekapan pengeluaran mempunyai potensi untuk mengurangkan kerugian yang besar akibat daripada kematian dan jangkitan subklinikal. Bioteknologi juga boleh menghasilkan tumbuh-tumbuhan untuk makanan haiwan dengan komposisi yang diubah suai bagi meningkatkan kecekapan pengeluaran daging dan pelepasan metana yang lebih rendah.

Bahan genetik yang belum dieksploitasi dari baka domestik, baka yang jarang ditemui, dan baka liar akan menjadi penting dalam membolehkan penternak untuk bertindak balas kepada cabaran-cabaran baharu. Koleksi antarabangsa dan bank-bank gen menyediakan repositori berharga untuk apa-apa perubahan genetik, namun kita perlu memastikan bahawa germplasm tanaman dan ternakan yang disesuaikan dengan keadaan tempatan tidak hilang dalam proses perubahan kepada baka moden yang lebih baik. Trend selama beberapa dekad kebelakangan ini menunjukkan penurunan pelaburan dalam inovasi teknologi dalam pengeluaran makanan (dengan beberapa pengecualian yang ketara, seperti di China dan Brazil) dan peralihan daripada sumber awam (kerajaan) kepada sumber swasta. Pulangan yang saksama ke atas pelaburan adalah penting untuk sektor swasta berfungsi dengan baik, tetapi lanjutan perlindungan hak harta intelektual bioteknologi telah membawa kepada persepsi awam yang semakin meningkat di sesetengah negara bahawa penyelidikan bioteknologi semata-mata memberi manfaat kepada kepentingan komersil dan tidak menawarkan kesan jangka panjang yang baik kepada masyarakat umum. Secara serius, ia juga membawa kepada monopoli maya ciri-ciri GM di beberapa bahagian dunia, dengan bilangan syarikat yang terhad, yang menghadkan inovasi dan pelaburan dalam teknologi. Mencari cara untuk memberi insentif akses dan kelestarian yang luas, di samping menggalakkan sektor swasta yang berdaya saing dan inovatif untuk menggunakan teknologi yang berkembang, adalah satu cabaran tadbir urus yang utama.

Isu kepercayaan dan penerimaan orang ramai terhadap bioteknologi dan produk GM masih menjadi perdebatan yang tidak pernah reda. Disebabkan pengubahsuaian genetik melibatkan pengubahsuaian germline organisma serta melibatkan pengenalan organisma tersebut kepada alam sekitar dan rantaian makanan, beberapa isu-isu keselamatan alam sekitar dan makanan tertentu perlu dinilai. Walaupun penilaian risiko berasaskan sains yang ketat, perbincangan ini telah dipolitikkan dan wujud polarisasi di sesetengah negara, khususnya di Eropah. Wujud juga pendapat yang menyatakan bahawa pengubahsuaian genetik adalah teknologi yang berpotensi serta bernilai yang mana kebaikan dan keburukan perlu dipertimbangkan dengan ketat ke atas bukti, termasuk kes-kes asas: pengubahsuaian genetik tidak perlu diambil dan tidak ditolak secara automatik. Teknologi ini perlu mendapat penerimaan dan kepercayaan orang ramai sebelum ia boleh dianggap sebagai salah satu teknologi yang boleh menyumbang kepada keselamatan makanan global.

Terdapat isu-isu tertentu yang melibatkan teknologi baharu, GM dan bukan GM, yang disasarkan untuk membantu negara-negara yang kurang membangun. Teknologi mesti ditujukan kepada keperluan masyarakat, yang sering berbeza daripada petani negara yang lebih maju. Untuk meningkatkan kemungkinan bahawa teknologi baharu berkesan, dan diguna pakai oleh negara-negara yang paling miskin, mereka perlu terlibat dalam merangka, meletakkan keutamaan, membuat penilaian risiko, dan memahami peraturan inovasi. Ini akan memerlukan penciptaan mekanisme institusi dan tadbir urus yang inovatif yang mengambil kira konteks sosio-budaya (contohnya, kepentingan wanita dalam pengeluaran makanan negara membangun). Teknologi baharu menawarkan pelbagai janji, tetapi berisiko akibat hilangnya kepercayaan, jika manfaat dan potensi teknologi tersebut hanya sebagai dakwaan yang digembar-gemburkan. Usaha-usaha untuk meningkatkan had pengeluaran lestari yang memberi manfaat kepada negara-negara yang paling miskin perlu berasaskan kepada persekitaran dan suasana perniagaan yang baharu, organisasi-organisasi masyarakat sivil dan kerajaan.

Mengurangkan Pembaziran

Kira-kira 30 hingga 40% makanan di negara maju dan negara membangun hilang akibat pembaziran, walaupun sebab-sebab di sebaliknya adalah sangat berbeza. Di negara membangun, kerugian disebabkan oleh ketiadaan infrastruktur rantaian makanan dan kekurangan pengetahuan atau pelaburan dalam teknologi penyimpanan di ladang. Sebagai contoh, di India, adalah dianggarkan bahawa 35 hingga 40% daripada hasil segar hilang kerana kedai-kedai borong mahupun runcit tidak mempunyai ruang penyimpanan sejuk. Walaupun beras boleh disimpan dengan mudah, satu pertiga daripada penuaian di Asia Tenggara boleh hilang selepas tuaian akibat perosak dan menjadi rosak. Tetapi gambaran yang lebih kompleks daripada kekurangan kemudahan penyimpanan yang mudah: Walaupun penyimpanan selepas tuai wujud, petani sering menjual hasil dengan serta-merta untuk mendapatkan wang tunai.

Rajah 2: Jumlah pembaziran makanan di negara-negara maju dan membangun. Perkhidmatan runcit, perkhidmatan makanan, rumah dan perbandaran dikelompokkan sebagai satu kategori bagi negara-negara membangun. Sumber: Waste and Resources Action Programme (WRAP), The Food We Waste (WRAP, Banbury, UK, 2008)

Sebaliknya, di negara maju, kerugian pra-runcit jauh lebih rendah, tetapi apa yang timbul di perkhidmatan runcit, makanan, dan peringkat rumah, rantai makanan telah berkembang dengan ketara dalam tahun-tahun kebelakangan ini, dengan pelbagai sebab. Pada masa ini, makanan agak murah, sekurang-kurangnya bagi pengguna ini, yang akan mengurangkan insentif untuk mengelakkan pembaziran. Pengguna telah menjadi biasa untuk membeli makanan yang mempunyai standard "kosmetik", menyebabkan peruncit membuang banyak produk yang sedikit cacat walaupun boleh dimakan. Tekanan komersial boleh menggalakkan pembaziran: industri perkhidmatan makanan kerap menggunakan produk "bersaiz super" apabila berhadapan dengan pesaing, dengan memberi tawaran seperti "beli satu percuma satu" yang sekaligus memberi persaingan kepada peruncit. Peraturan dan kekurangan pengetahuan mengenai keselamatan makanan telah membawa kepada pergantungan kepada "tarikh luput" atau "guna sebelum", sebagai satu bentuk panduan keselamatan makanan tetapi banyak situasi yang berlaku, makanan yang boleh dimakan telah dibuang begitu sahaja. Di sesetengah negara maju, makanan yang tidak diingini pergi ke tapak pelupusan dan bukannya digunakan sebagai makanan haiwan atau kompos kerana wujud undang-undang bagi mengawal penyakit.

Strategi yang berbeza diperlukan untuk menangani dua jenis bahan buangan. Di negara-negara membangun, pelaburan dalam infrastruktur pengangkutan awam akan mengurangkan kerosakan, manakala pasaran berfungsi dengan lebih baik dan ketersediaan modal akan meningkatkan kecekapan rantaian makanan, sebagai contoh, dengan membenarkan pengenalan kepada ruang simpanan sejuk (walaupun mempunyai implikasi pengeluaran gas rumah hijau). Teknologi sedia ada dan amalan-amalan terbaik perlu disebarkan melalui pendidikan dan perkhidmatan lanjutan, dan mekanisme pasaran dan kewangan yang perlu untuk melindungi petani dari terpaksa menjual ketika bekalan berada pada puncak, yang membawa kepada lambakan dan pembaziran. Terdapat juga keperluan untuk meneruskan penyelidikan dalam teknologi penyimpanan pasca tuai. Teknologi yang lebih baik untuk menyimpan makanan secara kecil-kecilan adalah calon utama bagi pengenalan insentif untuk inovasi pihak swasta, dengan penglibatan peniaga-peniaga kecil-kecilan, pengilang dan pengeluar.

Jika harga makanan naik, mungkin akan ada penurunan dalam jumlah sisa atau pembaziran yang dihasilkan oleh pengguna di negara-negara maju. Sisa buangan juga boleh dikurangkan dengan menyedarkan pengguna tentang skala isu ini, serta strategi domestik untuk mengurangkan kerugian makanan. Khidmat nasihat, perundangan dan pendidikan mungkin juga boleh mengurangkan pembaziran dalam perkhidmatan makanan dan sektor runcit. Mengurangkan sisa makanan negara maju khususnya sangat mencabar, kerana ia sangat berkait rapat dengan tingkah laku individu dan sikap budaya ke arah makanan.

Mengubah Diet

Kecekapan penukaran (conversion efficiency) tanaman ke dalam haiwan ~10%; dengan itu, terdapat kes prima facie bahawa lebih ramai orang dapat diberi makan daripada jumlah tanah yang sama jika mereka adalah vegetarian. Kira-kira satu pertiga daripada pengeluaran bijirin global dijadikan makanan haiwan. Tetapi pada masa ini, salah satu cabaran utama kepada sistem makanan adalah permintaan yang kian meningkat untuk daging dan produk tenusu yang telah membawa kepada peningkatan ~1.5 kali ganda dalam nombor global bagi lembu, biri-biri, dan kambing, dengan peningkatan setara masing-masing ~2.5 dan ~4.5 kali ganda untuk babi dan ayam sejak 50 tahun kebelakangan ini. Sebahagian besarnya berpunca daripada peningkatan kekayaan pengguna di merata-rata pelusuk bumi dan yang paling baharu negara China dan India.

Walau bagaimanapun, hujah bahawa semua penggunaan atau pemakanan daging adalah buruk terlalu simplistik. Pertama, terdapat perubahan yang besar dalam kecekapan pengeluaran dan kesan alam sekitar kepada kelas utama daging yang digunakan oleh seseorang. Kedua, walaupun sebahagian besar ternakan memakan bijirin dan protein tumbuh-tumbuhan lain yang boleh juga dimakan oleh manusia, masih ada sebahagian besar yang memakan rumput. Kebanyakan padang rumput yang digunakan untuk memberi makan kepada haiwan-haiwan ini tidak boleh ditukarkan kepada tanah pertanian atau hanya boleh ditukar dengan memberi kesan buruk kepada alam sekitar. Di samping itu, babi dan ayam itik sering diberi makan "sisa makanan manusia". Ketiga, melalui penternakan yang lebih baik atau baka yang lebih baik, ia boleh dilaksanakan untuk meningkatkan kecekapan yang mana daging dihasilkan. Akhir sekali, di negara-negara membangun, daging merupakan sumber yang paling tertumpu bagi beberapa vitamin dan mineral, yang penting untuk individu seperti anak-anak muda. Ternakan juga digunakan untuk membajak dan pengangkutan, menyediakan bekalan baja organik yang boleh menjadi satu sumber pendapatan, dan kepentingan budaya yang besar bagi masyarakat miskin.

Diet seimbang yang kaya dengan bijirin dan produk sayur-sayuran yang lain dianggap lebih sihat daripada mereka yang mengamalkan diet yang mengandungi sebahagian besar daripadanya daging (terutamanya daging merah) dan produk tenusu. Sebagai sebuah negara membangun yang mengambil daging yang lebih dalam gabungan dengan makanan yang tinggi gula dan lemak, mereka mungkin mendapati diri mereka terpaksa berdepan dengan obesiti sebelum mereka mengatasi masalah kekurangan nutrien, yang membawa kepada peningkatan dalam perbelanjaan kesihatan yang sebaliknya boleh digunakan untuk membasmi kemiskinan. Pengeluaran ternakan juga merupakan sumber utama metana, gas rumah hijau yang sangat berkuasa, walaupun ini boleh diimbangi sebahagiannya oleh penggunaan baja haiwan untuk menggantikan baja nitrogen sintetik. Daripada lima strategi yang kita bincangkan di sini, membuat penilaian kepada nilai bagi mengurangkan sebahagian kecil daging dalam diet kita adalah yang paling sukar dan perlu difahami dengan lebih baik.

Memperluas Akuakultur

Akuatik (terutamanya ikan, moluska akuatik, dan krustasia) mempunyai peranan yang penting dalam sistem makanan, menyediakan hampir 3 bilion orang dengan sekurang-kurangnya 15% daripada pengambilan protein haiwan.

Di kebanyakan rantau, akuakultur telah cukup menguntungkan untuk memberikan pertumbuhan yang kukuh; kawasan-kawasan seperti Afrika di mana boleh membawa manfaat utama. Kemajuan teknikal dalam sistem pusat penetasan, sistem penyampaian makanan dan pengurusan penyakit dapat meningkatkan pengeluaran. Keuntungan masa depan juga boleh datang daripada pemilihan baka yang lebih baik, teknologi pengeluaran yang lebih besar, aktiviti akuakultur di laut terbuka yang lebih besar termasuk kawasan air pedalaman, dan menternak pelbagai spesies. Kitaran pengeluaran yang terlalu lama bagi kebanyakan spesies (biasanya 6 hingga 24 bulan) memerlukan satu sistem pembiayaan yang mampu menyediakan modal kerja serta risiko pengimbangan. Pemilihan varieti untuk pengeluaran yang lebih luas (seperti toleransi suhu dan kemasinan dan ketahanan melawan penyakit) dan substrat makanan yang lebih murah (misalnya, tanaman, bahan dengan ciri-ciri yang dipertingkatkan untuk pemakanan ikan) juga mungkin diakses dengan penggunaan teknologi GM.

Akuakultur boleh menyebabkan kemudaratan kepada alam sekitar kerana pelepasan efluen organik atau bahan kimia rawatan penyakit ke dalam sumber air, secara tidak langsung bertindak sebagai sumber penyakit atau pencemaran genetik untuk spesies liar. Usaha-usaha untuk mengurangkan externalities negatif dan meningkatkan kecekapan penggunaan sumber [seperti ikan-ikan daripada nisbah] telah didorong oleh kenaikan program pensijilan kelestarian pengeluaran ikan, walaupun ini menjejaskan sektor bernilai tinggi. Keuntungan kelestarian boleh datang daripada memberi tumpuan kepada spesies tahap-trofik rendah dan dalam mengintegrasikan pengeluaran makanan akuatik dan darat, sebagai contoh, dengan menggunakan sisa dari tanah sebagai makanan dan nutrien. Ia juga akan menjadi penting untuk mengambil pendekatan yang lebih strategik kepada lokasi tapak dan keupayaan di dalam kawasan tadahan atau unit pengurusan zon pantai.

Kesimpulan

Tidak ada penyelesaian yang mudah untuk memberi makan 9 bilion orang secara lestari, terutamanya apabila banyak tumpuan diberi kepada corak penggunaan kekayaan negara. Pelbagai pilihan, termasuk perkara-perkara yang telah kita bincangkan di sini, perlu diteruskan pada masa yang sama. Harapan yang utama ialah inovasi sains dan teknologi dalam sistem makanan, tetapi bukan sebagai alasan untuk menangguhkan keputusan yang sukar hari ini.

Kita mesti mengelakkan daripada kecenderungan mengorbanankan bumi ini yang sedang menghadapi masalah berkurangnya biodiversiti untuk keuntungan mudah dalam pengeluaran makanan, kerana bukan sahaja biodiversiti menyediakan banyak kemudahan dimana manusia bergantung kepadanya tetapi juga kerana kita tidak mempunyai hak untuk melucutkan faedah ekonomi dan budaya biodiversiti daripada generasi akan datang. Bersama-sama, cabaran-cabaran ini menjadikan ribut yang sempurna (the perfect storm).

Melayari ribut akan memerlukan revolusi dalam sains sosial dan ekonomi yang berkaitan dengan pengeluaran makanan, serta memecahkan tembok halangan antara bidang-bidang sains. Matlamatnya adalah tidak lagi semata-mata untuk memaksimumkan produktiviti, tetapi untuk mengoptimumkan seluruh landskap yang jauh lebih kompleks di dalam pengeluaran, hasil alam sekitar, dan keadilan sosial.

Ke Arah Revolusi Hijau Sebenar Untuk Keselamatan Makanan (bahagian 4)

Artikel-artikel sebelum
Bahagian 3
Bahagian 2
Bahagian 1
Dari World Economic and Social Survey 2011, PBB

Kepelbagaian pilihan teknologikal perlu wujud bagi menghadapi cabaran yang pelbagai

Berbeza dengan pengalaman Revolusi Hijau, yang bergantung kepada penggunaan "pakej teknikal" secara besar-besaran, mencapai keselamatan makanan dalam konteks hari ini akan memerlukan peningkatan produktiviti yang lebih cepat di kalangan sebilangan besar pengeluar kecil-kecilan di kawasan-kawasan ekologikal pertanian yang sangat berbeza. Namun begitu, tiada satu "penyelesaian teknikal" dikhususkan bagi memudahkan usaha untuk mencapai produktiviti yang lebih pesat dan kelestarian alam sekitar. Sebaliknya, pelbagai pilihan teknikal perlu disediakan kepada petani.

Pelbagai teknologi yang luas dan amalan-amalan yang lestari dalam bidang pertanian untuk menerajui perubahan radikal yang diperlukan untuk meningkatkan pengeluaran makanan dapat digunakan tanpa mengembangkan kawasan tanaman utama dan mengurangkan sumber asli. Satu kajian baru-baru ini mendapati peningkatan produktiviti beberapa tanaman penting, meningkat dua hingga tiga kali ganda dalam kadar hasil purata di Afrika misalnya, boleh dicapai melalui penggunaan pengetahuan dan teknologi yang sedia ada yang lebih baik. FAO (2011) menganggarkan dengan akses yang lebih baik oleh wanita kepada tanah, input luaran dan teknologi, pengeluaran pertanian di negara-negara membangun boleh meningkat sebanyak 2.5-4.0 peratus, dan bilangan orang yang tidak cukup makan boleh menurun di antara 12 hingga 17 peratus (kira-kira, 100 juta hingga 150 juta orang boleh bebas dari kelaparan).

Teknologi dan amalan tradisional telah membuktikan betapa relevannya mereka kepada peningkatan produktiviti dan memastikan kelestarian alam sekitar: contoh, pertanian yang menggunakan tanah yang sedikit, tanaman giliran dan tanaman selingan, penuaian air dan kitar semula, tanaman yang menggunakan air dengan cekap, penggunaan baja hijau, pertanian hutan dan pengurusan perosak bersepadu telah berjaya diterima pakai dengan peningkatan produktiviti yang besar.

Teknologi yang muncul dari Revolusi Hijau akan terus memainkan peranan yang penting dalam pembangunan pembiakan tanaman baharu dan varieti yang menghasilkan peningkatan produktiviti yang besar, walaupun inovasi berterusan akan diperlukan untuk mengurangkan penggunaan input luaran dan meningkatkan kecekapan penggunaan air untuk mengurangkan kesan negatif terhadap alam sekitar.

Walaupun perkembangan moden dalam bioteknologi, kejuruteraan genetik, penyinaran radiasi makanan, tumbuhan hidroponik dan pencernaan anaerobik bertujuan untuk meningkatkan kerintangan tanaman makanan terhadap serangga perosak dan cuaca yang melampau, meningkatkan nilai pemakanan mereka, dan mengurangkan pencemaran makanan dan pengeluaran gas rumah hijau, insentif yang sesuai untuk mengembangkan penyelidikan mengenai tanaman dan proses yang relevan kepada golongan miskin perlu diwujudkan.

Terdapat sangat sedikit yang boleh diperkatakan secara umum, pilihan teknologi yang memberi respon terhadap keperluan khusus petani di kawasan-kawasan yang mempunyai pelbagai ekologi pertanian kecuali menjadikan teknologi yang sedia ada sebagai pilihan kepada petani ladang kecil memerlukan satu rangka kerja dasar baharu dan pelaburan tambahan dalam pembangunan luar bandar. Di Asia dan beberapa negara di Amerika Latin, di mana teknologi yang berasal dari Revolusi Hijau membawa kepada penggunaan berlebihan kimia pertanian dan pengurangan air bawah tanah, kerajaan-kerajaan mungkin perlu menimbang semula sama ada untuk terus memberi subsidi penggunaan baja dan racun perosak atau untuk memudahkan akses kepada teknologi yang lestari untuk meningkatkan penggunaan baja organik dan pengurusan air yang cekap. Di sub-Sahara Afrika, di mana petani kecil-kecilan secara amnya menggunakan sebahagian kecil input luaran daripada tahap yang disyorkan, mengatasi kekurangan makanan mungkin memerlukan insentif baharu untuk meningkatkan penggunaan input kimia dengan kombinasi bersama teknologi dan amalan pertanian lestari.

Dari segi dasar, masalahnya ialah bagaimana untuk meningkatkan kesedaran dan merangsang penggunaan teknologi yang mampan dalam amalan pengurusan tanaman. Dasar ini menghadapi cabaran yang semakin rumit apabila terdapat keseimbangan antara peningkatan pengeluaran makanan dan kemerosotan alam sekitar, seperti dalam kes yang meluas - peruntukan subsidi untuk bahan kimia pertanian untuk meningkatkan pengeluaran makanan walaupun memberi kesan negatif terhadap alam sekitar. Di kebanyakan negara-negara membangun, penyesuaian kedua-dua objektif - keselamatan makanan dan kelestarian alam sekitar akan memerlukan perubahan yang radikal kepada objektif dasar semasa, termasuk penyebaran maklumat yang lebih luas dan sokongan teknikal kepada petani kecil-kecilan melalui khidmat pengembangan yang mencukupi, penyingkiran kekangan politik dan insentif yang sesuai untuk membina perkongsian yang lebih kukuh dengan pelbagai pihak yang berkepentingan, seperti yang dibincangkan di bawah.

Memperluas perkhidmatan sokongan dan reformasi tanah dan mengatasi halangan-halangan politik untuk mengubah pertanian

Dalam konteks negara yang berhadapan dengan food insecurity, menarik keseimbangan antara produktiviti yang memberi keuntungan dan kelestarian alam sekitar akan memerlukan pelaburan tambahan dan kapasiti yang lebih baik untuk melaksanakan strategi kebangsaan bagi keselamatan makanan yang membawa kepada: peningkatan dalam akses petani kecil kepada teknologi, peningkatan dalam pelaburan yang bertujuan mengembangkan infrastruktur jalan luar bandar dan kemudahan penyimpanan tanaman; pemegangan hak tanah yang selamat dan perjanjian sewa diberi penambahbaikan; pengembangan kredit luar bandar dan mekanisme yang inovatif bagi cuaca-tanaman berasaskan insurans; dan peningkatan akses kepada teknologi komunikasi dan maklumat (ICT).

Inovasi amat berkaitan dengan pengambilan risiko, mekanisme pengurangan risiko (risk reduction) perlu diperkenalkan untuk mengelakkan kerugian teruk kepada pendapatan pemegang ladang kecil. Geran, insentif cukai, polisi insurans yang inovatif dan bentuk baharu modal teroka mungkin dapat menyediakan jenis perlindungan (Leeuwis dan Hall, 2010).

Cabaran polisi terletak kepada usaha bagaimana untuk menggerakkan sumber-sumber yang diperlukan untuk meluaskan pelbagai perkhidmatan sokongan yang penting bagi meningkatkan kapasiti kecil pemegang ladang untuk inovasi dan bersaing dalam pasaran yang dinamik. Meningkatkan pelaburan untuk pembangunan luar bandar dan mengalihkan tumpuan ke arah sokongan kepada peladang kecil-kecilan akan memerlukan, dalam konteks yang banyak, mengatasi halangan-halangan yang diletakkan di jalan perubahan oleh hubungan kuasa semasa (Spielman 2005). Kemiskinan luar bandar dan kekurangan makanan selalunya hasil "kegagalan institusi" (termasuk kegagalan koordinasi, tanah, diskriminasi jantina dan peminggiran penduduk asal), yang menghalang pembangunan sistem pengeluaran makanan yang lebih dinamik.

Salah satu isu-isu yang sering menjadi perbalahan di negara membangun ialah pengagihan tanah. Pada tahap yang besar, di kalangan pemegang ladang kecil-kecilan yang berpendapatan rendah, kekurangan makanan disebabkan oleh kekurangan akses yang secukupnya kepada tanah. Reformasi tanah tradisional yang direka untuk meningkatkan akses kepada tanah dan memberi sokongan kepada pelbagai bentuk persatuan di kalangan petani akan membantu kesan ekonomi dalam pengeluaran, dan yang paling penting, dalam pemasaran tanaman makanan. Walau bagaimanapun, perubahan amalan pengagihan tanah, mendapatkan hak harta dan mewujudkan insentif yang memberi manfaat kepada pemegang ladang kecil sering memerlukan political will (keazaman politik) yang mungkin mencabar status quo.

Di negara-negara seperti Brazil, China dan India, di mana kerajaan telah memilih untuk memberi keutamaan kepada pengurangan kemiskinan dan keselamatan makanan, sistem inovasi dinamik muncul dalam menyokong pembangunan pertanian. Dalam keadaan lain, menambah skala amalan inovatif antara lain, bagi Sistem Keamatan Padi (SRI) dan latihan peladang dalam kes India, dan inisiatif kawasan tadahan air didapati melalui kerjasama oleh pertubuhan-pertubuhan antarabangsa, pertubuhan bukan kerajaan (NGO) negara dan kerajaan tempatan; amalan-amalan baharu dalam menyokong penyebaran pengetahuan, penyertaan yang lebih tinggi oleh petani dan pembangunan keupayaan petani, pembinaan infrastruktur dan meningkatkan akses kepada kredit, maklumat dan lain-lain perkhidmatan sokongan.

Strategi negara untuk keselamatan makanan dan pertanian lestari perlu dengan jelas mengenal pasti halangan-halangan politik-ekonomi untuk mendorong perubahan yang radikal dalam bidang pertanian yang memberi tumpuan kepada memperbaiki kapasiti produktif pengeluar makanan kecil-kecilan.

[bersambung bahagian 5]