Деревья на кофейных плантациях: почему это выгоднее химии

Кофе очень уязвим к изменению климата, что оказывает влияние на средства к существованию и экономику, зависящие от кофе. Поскольку повышение температур продолжает снижать пригодность многих исторических регионов выращивания кофе, некоторые фермеры переходят на регенеративное органическое кофеводство как способ смягчения последствий изменения климата.

В Центральном нагорье — основном регионе выращивания кофе во Вьетнаме — традиционное выращивание кофе на открытых плантациях в монокультуре требует интенсивного использования ресурсов, включая удобрения, пестициды и воду. Однако некоторые фермеры переводят свои традиционные открытые плантации в органические тенистые хозяйства, применяя регенеративные методы как по экологическим, так и по экономическим причинам. В данном исследовании рассматривались регенеративные методы ведения хозяйства и устойчивое производство кофе в небольшой деревне этнических меньшинств в провинции Ламдонг. Сравнительный анализ образцов почвы, взятых с регенеративной кофейной плантации с теневым выращиванием и двух традиционных плантаций с открытым выращиванием, показал, что почва на регенеративной ферме, обогащённая органическими удобрениями, сопоставима по качеству или даже более здорова, чем почва на традиционных фермах, обогащённая химическими удобрениями. Результаты показывают, что регенеративные методы способствуют сохранению биоразнообразия; однако они также поддерживают микроклимат, благоприятствующий росту грибка Ройя, который может снижать урожайность кофе. Экономический анализ затрат и чистой прибыли показал, что регенеративные методы снижают внешние затраты за счёт системы диверсификации культур и интеграции животноводства, что повышает производительность и экономическую эффективность, сохраняя при этом экологическую и природную целостность ландшафта. Регенеративное сельское хозяйство является важным шагом на пути к адаптации к изменению климата и смягчению его последствий; однако для того, чтобы фермерские сообщества в Центральном нагорье смогли перейти к регенеративному сельскому хозяйству, необходимо продемонстрировать кофефермерам факторы успеха и преимущества этого метода.

Во всем мире средства к существованию более 125 миллионов человек зависят от кофе (Voora et al., 2019) — второго по величине торгуемого товара после сырой нефти. Кофе является вторым по объемам производства сельскохозяйственным продуктом во Вьетнаме, а сама страна — вторым по величине производителем кофе в мире после Бразилии [International Coffee Organization (ICO), 2019]. С тех пор как французы впервые завезли кофе в 1857 году, поколения этнических меньшинств в Центральном нагорье Вьетнама выращивают кофе как надежный источник средств к существованию. Сегодня производство кофе во Вьетнаме на 95% находится в частной собственности и охватывает 640 000 мелких хозяйств [International Coffee Organization (ICO), 2019], из которых только один процент кофеводов владеет более чем пятью гектарами земли. Восемьдесят пять процентов всех хозяйств имеют площадь менее двух гектаров (World Bank, 2004) и дают среднюю урожайность 2,3 тонны с гектара — один из самых высоких показателей в мире [International Coffee Organization (ICO), 2019].

В Центральном нагорье площади под кофейными плантациями составляют ~583 000 гектаров, что соответствует 88% от общей площади возделывания в стране [International Coffee Organization (ICO), 2019]. Устойчивое производство кофе сертифицировано национальными и международными организациями, такими как VietGap, UTZ, Rainforest Alliance и 4C. Эти хозяйства занимают более 30% площадей возделывания [International Coffee Organization (ICO), 2019]. Кофейная промышленность Вьетнама вносит значительный вклад в сельскохозяйственный сектор, при этом доля кофе в процентах от сельскохозяйственного ВВП составляет около 12%. Объем экспорта кофе из Вьетнама в последние годы достигает около 1,5 миллиона тонн ежегодно, с оборотом около 3 миллиардов долларов США в год.

Изменение климата и связанный с ним рост температур меняют жизнеспособность хозяйств в регионах «Кофейного пояса», создавая менее благоприятные условия для выращивания кофе и угрожая экономике и средствам существования, зависящим от него (Bunn et al., 2015; Bejan et al., 2018). Основные регионы выращивания кофе во Вьетнаме расположены в пяти провинциях, совместно известных как Центральное нагорье, которые исторически поддерживали идеальный климат для Coffea canephora, или кофе робуста. Из всего кофе, выращиваемого во Вьетнаме, 95% приходится на робусту и 5% — на арабику (Haggar and Schepp, 2011). Плотность посадки для робусты составляет около 1330 деревьев на гектар, тогда как для арабики она варьируется от 2660 до 6660 деревьев на гектар в зависимости от сорта и условий окружающей среды (Primecoffea, 2019). Исторически робуста выращивалась во Вьетнаме как монокультура с высокими урожаями, требующая интенсивного внесения удобрений, пестицидов и воды. Такие методы монокультурного возделывания сделали производство кофе в этом регионе особенно уязвимым к прогнозируемым последствиям изменения климата (Haggar and Schepp, 2011). Этнические меньшинства, которые полагаются исключительно на кофе как источник средств к существованию, страдают от изменения климата больше всего (Le et al., 2020). Лучшее положение у тех, кто практикует устойчивую интенсификацию, такую как диверсификация систем земледелия и интеграция систем животноводства, как способ адаптации и смягчения последствий изменения климата.

Цель данного исследования — изучить регенеративные методы ведения сельского хозяйства и устойчивое производство кофе в небольшой деревне этнических меньшинств в провинции Ламдонг в Центральном нагорье. Данное исследование включает сравнительный анализ образцов почвы, взятых с регенеративной кофейной плантации с теневым выращиванием и двух традиционных плантаций с открытым выращиванием, а также экономический анализ затрат и чистой прибыли хозяйств.

Кофе и изменение климата

Исследования показывают, что кофе очень чувствителен к последствиям изменения климата. Мультимодальная база данных, использующая алгоритмы машинного обучения для определения функций глобальной климатической пригодности на основе географически привязанных мест производства, показала, что повышение температур, как прогнозируется, снизит урожайность и площадь пригодных для выращивания земель как для арабики, так и для робусты (Bunn et al., 2015). Для двух крупнейших производителей кофе в мире — Бразилии и Вьетнама — исследователи предсказали, что рост температур может сделать обе страны непригодными для выращивания кофе в обозримом будущем (Bunn et al., 2015). Хотя более высокие широты и высоты с более низкими температурами могут сохранять подходящие условия для выращивания, миграция в эти районы может угрожать экосистемам через вырубку лесов (Läderach et al., 2013) и снижать устойчивость производителей к изменению климата из-за нехватки доступной рабочей силы в семье, связанной с миграцией (Baca et al., 2014).

Кофе робуста хорошо растет в идеальном температурном диапазоне 20–30°C (Haggar and Schepp, 2012). Однако 25% мировых регионов выращивания кофе в настоящее время достигают температур выше 30°C в самый жаркий месяц, и к 2050 году этот показатель, по прогнозам, возрастет до 79% (World Coffee Research, 2017). Эти прогнозируемые повышения температур снижают пригодность для производства кофе, что будет иметь серьезные последствия для урожайности кофе и зависящих от него средств к существованию в будущем.

С 1960-х годов среднегодовая температура во Вьетнаме повысилась на 0,4°C со скоростью около 0,09°C за десятилетие, при этом наиболее быстрое повышение происходит в сухой сезон с ноября по апрель (Haggar and Schepp, 2011; данные из Climate Change Knowledge Portal Всемирного банка, б/д). Хотя в целом повышение температур происходит наиболее быстро в южных регионах, центральные кофепроизводящие регионы также испытали значительное потепление. В Центральном нагорье частота жарких дней и ночей увеличилась в каждый сезон с 1960 года, при этом среднее количество жарких дней в году увеличилось на 29 дней, а среднее количество жарких ночей — на 49 ночей (Haggar and Schepp, 2011). Напротив, среднее количество холодных дней уменьшилось на 11 дней, а среднее количество холодных ночей уменьшилось на 35 ночей (Haggar and Schepp, 2011). Эти тенденции негативно сказываются на производстве кофе, поскольку увеличение количества жарких дней продлевает период неидеальных температурных условий, что снижает урожайность кофе.

Использование воды — еще один фактор, делающий кофейные растения уязвимыми к изменению климата. Изменчивость климата может угрожать будущему производству кофе из-за конкуренции за воду. В регионе Центрального нагорья прогнозируется увеличение эвапотранспирации на 8,5% в период с 2040 по 2059 год и на 14,47% с 2080 по 2099 год (Haggar and Schepp, 2011). Повышенная эвапотранспирация потребует увеличения орошения для удовлетворения потребностей в воде, необходимых для здоровых кофейных растений, что увеличивает экологические и экономические затраты.

Регенеративное сельское хозяйство и теневой кофе как практика смягчения последствий изменения климата

Согласно Elevitch et al. (2018), регенеративное сельское хозяйство имеет пять общих целей: «(1) Почва: способствовать формированию почвы, а также ее плодородию и здоровью; (2) Вода: увеличивать инфильтрацию воды, удержание влаги и чистый и безопасный сток воды; (3) Биоразнообразие: повышать и сохранять биоразнообразие; (4) Здоровье экосистемы: способность к самовосстановлению и устойчивости; (5) Углерод: секвестировать углерод».

Согласно исследованию Regeneration International (2017), регенеративное сельское хозяйство представляет собой динамичную и целостную практику землепользования, включающую органическое земледелие и пермакультуру для улучшения здоровья и плодородия почвы, что увеличивает производство продуктов питания и доходы фермеров при сохранении окружающей среды. Структура регенеративного сельского хозяйства разделена на четыре различных уровня: «(1) функциональный; (2) интегративный; (3) системный; и (4) эволюционный». Уровень 1 фокусируется на обращении вспять изменения климата через восстановление почв с помощью передовых практик. Уровень 2 делает акцент на интегративном проектировании и углеродном земледелии для восстановления экосистемы. Уровень 3 фокусируется на восстановлении предпринимательских экосистем с многокапитальными потоками и инвестициями. Наконец, уровень 4 рассматривает регенеративные культурные системы, фокусируясь на сельском хозяйстве как ритуале для развития регенеративных сетей производителей. Несмотря на многоуровневость, каждый уровень строится на предыдущем, перенося преимущества дальше (Soloviev and Landua, 2016).

Устойчивый кофе — это обобщающий термин, который охватывает органические, справедливые и прямые торговые, экологически чистые и теневые методы производства кофе (Giovannucci and Koekoek, 2003). В принципе, устойчивый кофе гарантирует, что методы производства и распределения способствуют улучшению экологического, экономического и социального благополучия всех вовлеченных сторон. Экологическая устойчивость представляет состояние окружающей среды и экологические условия хозяйства; социальная устойчивость описывает производственную систему, которая сохраняет уважение к социальным принципам, приносящим пользу сообществу; а экономическая устойчивость позволяет управлению хозяйством быть финансово жизнеспособным. Регенеративное сельское хозяйство является неотъемлемой частью устойчивого производства кофе. Согласно предыдущему исследованию, «в настоящее время существуют веские доказательства того, что регенеративные и ресурсосберегающие технологии и практики могут приносить как экологические, так и экономические выгоды фермерам, сообществам и странам» (Pretty, 1995, с. 1).

Поскольку изменение климата продолжает снижать пригодность регионов выращивания кофе, необходимы методы адаптации человека для снижения уязвимости кофезависимых сообществ и экономик. Включение теневых деревьев в кофейные хозяйства является одним из методов смягчения последствий, который способствует повышению биоразнообразия, поскольку теневые деревья обеспечивают среду обитания для различных видов и служат поглотителями углерода. Исследования за последние 25 лет показывают, что теневые кофейные плантации способствуют высокому биоразнообразию беспозвоночных, позвоночных и растений, что помогает поддерживать здоровье кофейных агроэкосистем (Perfecto et al., 2007). Теневой кофе можно классифицировать по различным уровням затенения и управления согласно исследованию в Мексике Moguel и Toledo (1996, 1998) и Gobbi (2000) в Сальвадоре. Классификация следующая: рустикальный (кофе выращивается под пологом естественного леса); традиционная поликультура (по структуре схожа с рустикальной системой, но имеет большее разнообразие экономически ценных теневых деревьев, посаженных фермером); коммерческая поликультура (теневые деревья в основном высаживаются как альтернативные коммерческие продукты); и технизированная тень (первичный лес полностью удален и заменен несколькими видами теневых деревьев). Большинство кофеводов практикуют коммерческую поликультуру, выращивая адаптированные к региону лесоматериалы и фруктовые деревья из-за дополнительных денежных выгод, которые они приносят (Albertin and Nair, 2004). Теневые деревья также могут служить для регулирования стабильности ежегодных урожаев кофе (Albertin and Nair, 2004). Авторы объяснили, что вместо непредсказуемых низких и высоких урожаев на открытых плантациях, теневые плантации дают более стабильные ежегодные урожаи.

Поскольку теневые кофейные системы способствуют биоразнообразию, они предоставляют ценные экосистемные услуги, поддерживающие сложные сети взаимодействия беспозвоночных, что приводит к автономной борьбе с вредителями (Vandermeer et al., 2010). В дополнение к содействию присутствию естественных регуляторов вредителей, теневые системы способствуют более высокому разнообразию местных опылителей, которые способствуют повышению урожайности кофе (Perfecto et al., 2007). Предыдущие исследования показывают, что теневые кофейные системы также помогают смягчать экстремальные изменения температуры и осадков, обладая высоким потенциалом как метод адаптации к прогнозируемому изменению климата. Кроновый полог теневых деревьев защищает кофейные растения от палящего солнца и снижает температуру примерно на 4°C (Läderach et al., 2013), что может повысить устойчивость кофейных растений в более теплых регионах. Теневые пологи также улучшают удержание влаги в почве и защищают кофейные растения от эрозии и оползней (Läderach et al., 2013).

Кроме того, теневые деревья увеличивают среду обитания птиц и их численность на кофейных плантациях, что снижает количество вредителей кофе. Johnson et al. (2010) обнаружили, что присутствие птиц снижало количество кофейного зернового точильщика Hypothenemus hampei, который является наиболее опасным вредителем кофе. Исследование также отметило, что сокращение численности точильщика птицами на кофейных плантациях привело к экономии средств, что иллюстрирует экономические преимущества теневых деревьев на кофейных плантациях. Как естественная форма предотвращения вредителей, фермеры, выращивающие теневой кофе с повышенной численностью птиц, могут сократить использование пестицидов, снижая тем самым затраты на ресурсы и ущерб окружающей среде. Дополнительное исследование, проведенное в Индии, показало, что снижение использования пестицидов в агролесоводческих системах робусты может привести к увеличению пищевых ресурсов для птиц, улучшая тем самым биоразнообразие (Chang et al., 2018).

Хотя эти преимущества теневого производства кофе смягчают последствия изменения климата, более низкие урожаи в результате климатического давления привели к сдвигу в сторону монокультуры кофе в традиционно затененных районах, что снижает устойчивость к изменению климата (Läderach et al., 2013). По сравнению с теневыми плантациями, устойчивость монокультурных кофейных плантаций к эрозии, повышенной эвапотранспирации, засухе и экстремальным погодным явлениям очень низка (Haggar and Schepp, 2011).

Ограничения устойчивого производства кофе

Устойчивый кофе имеет явные преимущества для хозяйств и фермерских сообществ; однако существуют недостатки у определенных методов устойчивого производства. Во-первых, начальный переход традиционного хозяйства к органическому или теневому хозяйству может быть трудоемким, дорогостоящим и занимать несколько лет для становления. Внедрение теневых деревьев и других теневых культур может иметь начальные затраты, требующие от фермеров взятия кредитов или поиска других средств для финансирования перехода. Во-вторых, для получения сертификатов, таких как органический или справедливая торговля, фермерам необходимо финансировать сертифицирующую организацию для оценки их хозяйства, заполнить подробные документы, а затем выполнить все требования, необходимые для официальной сертификации (Guthman, 2004). Такие сертификации, как органическая, требуют от хозяйств производства в течение 3 лет без использования пестицидов или гербицидов перед официальной сертификацией (Riddle, 2003). Это может повлиять на экономическую жизнеспособность хозяйств в процессе перехода, поскольку они не получают ценовых премий за органическую продукцию на начальном этапе (Le et al., 2017). Кроме того, фермерам необходимо будет повышать производительность, чтобы поддерживать или увеличивать свои доходы, поскольку рынок устойчивого кофе достигнет зрелости, а ценовые премии, как ожидается, снизятся (Kilian et al., 2006). Наконец, сертификации стали нормой в некоторых регионах, вынуждая фермеров получать сертификаты или лишаться возможности продавать свои зерна экспортерам без них (Le and Jovanovic, 2019).

Что касается самого хозяйства, начальный переход от традиционного к органическому земледелию может повысить восприимчивость к различным вредителям и болезням (Bengtsson et al., 2005). Кроме того, теневые деревья показали увеличение грибковых атак, в частности грибком Mycena citricolor, из-за повышения влажности на плантации (Beer, 1987). Более того, чрезмерное затенение может значительно снизить урожайность кофе. Например, Soto-Pinto et al. (2000) обнаружили, что затенение выше 50% может значительно ограничивать урожайность кофе, в то время как затенение 30–45% способствовало наибольшей урожайности. Другое исследование показало, что конкуренция за воду между кофейными растениями и теневыми деревьями может ухудшать здоровье кофе в сухой сезон (van der Vossen, 2005). Теневые деревья также могут повреждать кофейные растения падающими ветвями, а необходимость регулярной обрезки теневых деревьев создает дополнительные затраты на рабочую силу.

Грибок Ройя в теневых и открытых агросистемах

Грибок Ройя, также известный как кофейная ржавчина, Hemileia vastatrix, является одним из крупнейших вредителей кофе и, как полагают, происходит из Африки (Kushalappa and Eskes, 1989; McCook, 2006). Записи указывают, что ржавчина впервые опустошила кофейные плантации в Шри-Ланке в середине XIX века (Vandermeer et al., 2010). В 1970 году болезнь распространилась на Бразилию, а затем на Центральную Америку и Карибский бассейн (Vandermeer et al., 2010). Между 1865 и 1985 годами болезнь ржавчины распространилась по всему миру во все регионы выращивания кофе с различной степенью биологического и экономического воздействия (van der Vossen, 2005). Ржавчина поражает в основном листья кофейных растений, оставляя желто-оранжевые пятна диаметром обычно 2–4 миллиметра. Со временем пятна буреют и в конечном итоге становятся некротическими; пораженные листья опадают преждевременно (Kushalappa and Eskes, 1989). Тяжелые случаи ржавчины могут вызывать задержку роста, дефолиацию всего растения, преждевременное опадение ягод и медленную гибель кофейного растения (Kushalappa and Eskes, 1989).

Влияние методов управления затенением на присутствие грибка Ройя в настоящее время недостаточно изучено. Некоторые исследования показали, что методы управления затенением могут снижать риск эпидемий ржавчины, в то время как другие указывают на усиление кофейной ржавчины в затененных системах (Avelino et al., 2004). Эти несоответствия, вероятно, являются результатом многогранного влияния тени на кофейные растения. Тень может снижать нагрузку плодов, что уменьшает восприимчивость листьев кофе к грибку Ройя; однако затененные системы также могут создавать благоприятные микроклиматы для прорастания и колонизации грибка (López-Bravo et al., 2012). Исследование, которое разграничило эти факторы путем гомогенизации нагрузки плодов на затененных и полностью открытых кофейных растениях, показало, что тень действительно оказывает негативное влияние на присутствие ржавчины, поскольку интенсивность ржавчины была выше в затененных системах при равной нагрузке плодов. Снижение нагрузки плодов, связанное с затененными растениями, смягчает интенсивность ржавчины в затененных системах, но сопровождается негативным эффектом в виде снижения урожайности кофе (López-Bravo et al., 2012).

Место исследования находилось в деревне Ланг Ку, община Гунг Ре, район Ди Линь. Район Ди Линь расположен в провинции Ламдонг в Центральном нагорье Вьетнама, общей площадью 1628 км². Община Гунг Ре имеет площадь 121,5 км² с населением менее 9000 человек и плотностью населения 69 чел./км² (Lam Dong Portal, б/д). Провинция Ламдонг характеризуется разнообразным рельефом с горными и высокогорными местностями на севере и холмами и долинами на юге. Высота в северных районах Ламдонга составляет около 1500 метров, в то время как южные районы достигают высот около 800–1000 м. Перепад высот в провинции Ламдонг естественным образом разделяет выращивание различных многолетних культур в зависимости от их климатических предпочтений. Более прохладный высокогорный климат севера идеально подходит для выращивания высококачественной арабики, в то время как более жаркие низины на юге являются местом произрастания более выносливой робусты. Район Ди Линь является крупнейшим производителем робусты в провинции Ламдонг: около 41 000 гектаров кофе выращивается по всему региону, что составляет 75% сельскохозяйственных земель района. За последние 10 лет более 50% кофейных растений было пересажено новыми сортами. В деревне Ланг Ку около 80 из 330,7 гектаров кофе (~25% сельхозугодий) были пересажены в последние годы.

Для проведения сравнительного анализа между регенеративными методами выращивания теневого кофе и традиционными методами выращивания открытого кофе мы собрали образцы почвы, провели подсчет беспозвоночных и сравнили присутствие грибка Ройя на трех плантациях: одной регенеративной теневой плантации и двух традиционных открытых плантациях, как показано на Рисунке 1. Также был проведен экономический анализ этих хозяйств.

Рисунок 1 Деревня Ланг Ку, община Гунг Ре в районе Ди Линь провинции Ламдонг. Источник: Google Earth, Изображение @2019 DigitalGlobe.

Восприятие К'Хо устойчивого и традиционного выращивания кофе в регионе

Часть этого исследования включала опрос 30 фермеров из числа этнических меньшинств К'Хо (17 женщин и 13 мужчин), которые выращивают робусту в этой деревне (Jovanovic and Le, 2019; Le et al., 2020). Двадцать два из 30 фермеров мигрировали более 35 лет назад из горного района общины Сон Дьен в деревню Ланг Ку, где местные власти изначально выделили каждой семье по 100 кофейных деревьев и от 4000 до 5000 м² земли. Некоторые семьи расширили свои угодья до 3–4 гектаров, пока около 15 лет назад правительство не ограничило расширение земель. Эти фермеры сначала выращивали сухой рис на склонах холмов, затем влажный рис на равнинах и, наконец, перешли на выращивание кофе на склонах холмов около 25 лет назад. Сегодня каждая семья имеет в среднем 2–3 гектара кофейной плантации и 1 гектар рисового поля. Разделенная система кофе-рис обычно выбирается фермерами в Центральном нагорье как форма натурального хозяйства для продовольственной безопасности, поскольку рис является стабильной культурой (Ho et al., 2017). Каждый гектар традиционного открытого кофе давал в среднем 2,5 тонны, принося чистый доход 20 миллионов вьетнамских донгов (870 долларов США) за тонну, по сравнению с 1,5 тонны теневого органического кофе с ожидаемым доходом 67 миллионов донгов (2900 долларов США) за тонну (Le et al., 2020).

В настоящее время в деревне насчитывается 185 домохозяйств с 764 жителями, из которых К'Хо составляют 40,5% (Lam Dong Online, б/д). История использования химикатов в деревне началась с первоначальной миграции в провинцию. Правительство выдавало фермерам удобрения и пестициды для выращивания риса по прибытии в регион. Хотя государственные субсидии на химикаты прекратились 6–7 лет назад, большинство фермеров в этом районе продолжают использовать химикаты как на рисовых, так и на кофейных плантациях. Фермеры указали, что качество их почвы постепенно ухудшается, снижая урожайность кофе; они используют химикаты для противодействия неплодородной почве, но также связывают снижение качества почвы с историей использования химикатов.

Средний возраст 30 опрошенных фермеров составляет 52 года, самый молодой — в конце двадцатых, а самый старший — старше 80 лет. Средний размер семьи — 8 человек. Из 30 фермеров только три фермера выращивают устойчивый теневой органический кофе. Фермеры, практикующие органическое возделывание, — это молодые выпускники вузов, которые осознали негативное воздействие химических удобрений и пестицидов и хотят практиковать более устойчивое управление почвой. Теневой органический кофе рассматривается как экспериментальная практика земледелия в этой деревне, и другие фермеры ожидают, насколько успешным будет органический кофе в экологическом и финансовом плане, прежде чем рассматривать возможность внедрения этой техники. Несмотря на более высокий прогнозируемый чистый доход от органического кофе, только молодые фермеры рассматривают возможность перевода своих хозяйств, потому что начальные расходы и затраты на рабочую силу при переходе значительно высоки для пожилых фермеров. Многие фермеры также обеспокоены тем, что без пестицидов их посевы будут переполнены вредителями, особенно точильщиком и грибком Ройя (Le et al., 2020).

Фермеры в деревне уже ощутили последствия изменения климата для своего производства кофе. Они отметили, что увеличение числа волн тепла, периодов интенсивных дождей и более сухие, бедные питательными веществами почвы привели к недавнему снижению производства. Фермеры уже борются со снижением урожаев из-за изменения климата; поэтому, несмотря на то, что исследования указывают на то, что переход к более устойчивым методам возделывания может смягчить последствия изменения климата, фермеры опасаются, что отказ от пестицидов и химических удобрений еще больше снизит их производство. Однако исследования показали, что регенеративные методы ведения сельского хозяйства, направленные на восстановление здоровья почвы, на самом деле повышают продуктивность хозяйств (Sherwood and Uphoff, 2000).

Участок 1: Теневая плантация (регенеративное сельское хозяйство)

Первая исследовательская площадка — регенеративная теневая кофейная плантация, созданная фермером К'Хо, получившим диплом по управлению почвенными ресурсами и являющимся лидером в своем сообществе в движении регенеративного земледелия. Этот фермер изучал регенеративные методы ведения хозяйства в колледже и внедрил эти методы на своей собственной кофейной плантации после окончания учебы в 2013 году. Его семья владеет в общей сложности четырьмя гектарами земли, из которых три гектара отведены под производство кофе и один гектар под выращивание влажного риса. Три гектара для производства кофе разделены на меньшие участки вдоль склонов холмов деревни. В настоящее время фермер в этом исследовании внедряет функциональное регенеративное сельское хозяйство (уровень 1) и интегративное регенеративное сельское хозяйство (уровень 2) на своей плантации. На уровне 1 цель фермера — восстановить почву, поврежденную годами использования химикатов. Для завершения уровня 2 он должен улучшить здоровье и устойчивость всей экосистемы хозяйства через интеграцию теневых пород деревьев и скота для оптимального биоразнообразия и улавливания углерода.

Плантация, показанная на Рисунке 2, является экспериментальным хозяйством общей площадью 5000 м². 1000 м² занимают главный дом фермера, традиционный деревянный дом, клетки для животных, площадка для сушки кофе и склад для удобрений. К юго-востоку плантация граничит с одним гектаром рисовых полей, принадлежащих тому же фермеру. Оставшиеся 4000 м² (треугольной формы) составляют теневую кофейную плантацию, классифицируемую как система коммерческой поликультуры, состоящую из 450 кофейных деревьев и других пород деревьев, посаженных в 2014 году. Разбросанные среди кофейных растений, фермер посадил 200 деревьев Senna siamea для затенения кофейных растений. Он выбрал Senna siamea, потому что это растение имеет быстрый темп роста и привлекает птиц, которые поедают вредителей кофе. Фермер объяснил, что нет необходимости в пестицидах для борьбы с вредителями кофе. Птицы поедают кофейного зернового точильщика, когда мигрируют на деревья Senna siamea. Дополнительные преимущества этих деревьев включают возможность использования листьев в качестве зеленого органического компоста, стабилизацию почвенных свойств корнями деревьев, а также то, что корни деревьев обеспечивают микроорганизмы, поддерживающие плодородие почвы и обеспечивающие питательные вещества для кофейных растений. В-третьих, эти деревья также имеют экономическую ценность, поскольку через 5 лет их можно вырубать на древесину.

Рисунок 2 Теневая кофейная плантация треугольной формы (регенеративная) в 2019 г. по сравнению с 2013 г. Источник: Google Earth, Изображение @2013 и @2019 DigitalGlobe.

В развивающихся странах диверсификация систем земледелия зависит не только от товарных культур, но и от продовольственных культур для потребления в домохозяйствах (Scialabba and Müller-Lindenlauf, 2010). Zhang и Li (2003) показали, что совместное выращивание культур более эффективно использует почвенные питательные вещества, повышая продуктивность. Диверсификация культур является важным фактором на этой экспериментальной плантации. Помимо Senna siamea, сорта деревьев на плантации включают джекфрут, гуаву и банан. В период между 2017 и 2018 годами фермер также посадил 70 деревьев макадамии, предоставленных местными властями в качестве эксперимента, чтобы увидеть, может ли макадамия процветать на этой высоте и в этом климате как возможный альтернативный коммерческий продукт. На земле фермер также выращивает различные виды овощей и грибов для потребления. Все эти растения кормят семью и животных, а излишки могут быть проданы на местных и фермерских рынках. Животные на плантации включают трех коров, 12 коз, одну черную свинью (местную породу) и кур. Фермер недавно продал десятки свиней и использовал деньги для строительства более крупных загонов для следующего стада свиней. Коровы и козы едят траву Pennisetum purpureum и солому с рисовых полей. Свиньи едят банановые листья и стволы. Скот на плантации приносит множественную пользу домохозяйству и является важным активом для семьи, как основной источник пищи и как источник навоза для органических удобрений.

Фермер не использует никаких химических удобрений на своей плантации; вместо этого он делает собственное органическое удобрение из навоза коров, коз и свиней. Он создает смесь из 80% навоза и 20% рисовой шелухи и соломы; этому оптимальному соотношению он научился на семинаре, организованном для фермеров сообщества Японским агентством международного сотрудничества (JICA). Он смешивает смесь с дрожжами из традиционного вина К'Хо и хранит смесь под пластиковым укрытием в течение периода ферментации 2–3 месяца. Фермер вносит только органическое удобрение и воздерживается от использования любых химических пестицидов на своей плантации. В отличие от этого, другие фермеры в деревне используют химические удобрения, которые смешивают с навозом животных и хранят всего 1 месяц. Все фермеры в деревне вносят удобрения на свои кофейные деревья три раза в период с марта по июнь: первый раз в марте перед сезоном дождей, второй раз в мае во время сезона дождей и третий раз в конце июня после сезона дождей.

Устойчивая система земледелия, внедренная фермером на его экспериментальной плантации, интегрирующая кофе с другими культурами (Senna siamea и фруктовыми деревьями) и рисом, оказалась более эффективной, чем существующие традиционные системы (открытая монокультура кофе и открытые кофе и рис), практикуемые большинством фермеров в деревне. Это согласуется с выводами в кофепроизводящих сообществах, о которых сообщается в Ho et al. (2017). Более того, регенеративные методы ведения хозяйства ограничили использование внешних ресурсов через систему интегрированного животноводства для повышения производительности и экономической эффективности при сохранении экологической и природной целостности ландшафта. Регенеративное сельское хозяйство уровней 1 и 2 (Soloviev and Landua, 2016) показало, что это важные шаги на пути к адаптации к изменению климата и смягчению его последствий для устойчивой интенсификации, как описано в Campbell et al. (2014).

Участок 2: Открытая плантация A

Вторая площадка — традиционная открытая кофейная плантация, расположенная непосредственно рядом с теневой плантацией. Это типичная незатененная монокультурная система в Центральном нагорье Вьетнама. При этой системе кофейные деревья подвергаются воздействию полного солнца и сильно зависят от химических ресурсов и воды, что делает их финансово уязвимыми к колебаниям рынка (Gobbi, 2000). Фермер теневой плантации поливает свою плантацию два раза в год во время цветения, тогда как открытые плантации постоянно поливаются, особенно в самые жаркие месяцы. Анализ проводился на участке площадью 2000 м², содержащем около 400 кофейных деревьев, граничащем с теневой плантацией. Кофейные растения на этой плантации старше 25 лет и имеют очень низкую продуктивность. На этой плантации используются химические удобрения и пестициды. На этой открытой плантации заметны эрозия и деградация почвы. Рисовые поля были слегка затронуты эрозией и смывом почвы с холмов на низменности; однако влияние на теневую плантацию и расположенные прямо под ней рисовые поля незначительно.

Рисунок 3 дает изображение теневой и открытой плантации для сравнения. Теневая плантация слева более зеленая и имеет большее биоразнообразие по сравнению с открытой плантацией справа. На открытых плантациях не было птиц и значительно меньше муравьев и других беспозвоночных. Это наблюдение согласуется с предыдущим исследованием кофейных плантаций в Латинской Америке (Philpott et al., 2008), которое показало, что открытый кофе демонстрирует самые высокие потери видов муравьев и птиц, и эти потери увеличиваются с интенсивностью управления. Поскольку кофейные деревья нуждаются в свете для производства и созревания ягод, предпочтительнее легкое затенение, чем густое. На Рисунке 4 представлено изображение совместного выращивания кофе и Senna siamea с раскидистой кроной, позволяющей свету проникать на кофейные деревья. На теневой плантации температура была значительно ниже, чем на открытой, которая составляла около 27°C в полевые дни исследования в марте.

Рисунок 3 Теневая плантация и открытая плантация A. Источник: Фотография предоставлена владельцем теневой плантации. Теневая плантация, покрытая деревьями Senna siamea, слева. Открытая плантация A справа.

Рисунок 4 Теневая плантация — совместное выращивание кофе и Senna siamea. Источник: Фотография предоставлена владельцем теневой плантации.

Участок 3: Открытая плантация B

Третья площадка — открытая плантация, принадлежащая семье того же фермера, который возделывает теневую плантацию. На этой плантации используются химические удобрения и пестициды. Эта плантация расположена на холме напротив теневой плантации, разделенная рисовыми полями. Общая площадь открытой кофейной плантации составляет 2000 м², содержащей более 200 кофейных деревьев старше 25 лет, которые также имеют очень низкую продуктивность из-за возраста. Большинство кофейных деревьев на этой плантации заражены Phytophthora — белым грибком, который поражает стволы, ветви и кору кофейных растений. Опрошенные фермеры отметили, что на большинстве их деревьев присутствует этот водный плесневец. Этот водный плесневец снижает продуктивность их кофейных деревьев. Для борьбы с плесенью некоторые фермеры применяют Trichoderma harzianum — натуральный фунгицид, который атакует плесень. Это пример натурального метода управления хозяйством, применяемого для минимизации использования химических пестицидов.

Выбор участков и отбор проб почвы

Для разработки метода отбора почвенных проб, использованного в этом исследовании, были использованы Руководство по набору тестов качества почвы USDA и Информационные листы по показателям качества почвы. Из-за ограниченности времени и ресурсов был проведен один раунд измерений почвы для сравнения со стандартными условиями почвы вместо множественных проб, взятых в течение длительного периода. На каждой из трех плантаций (теневая, открытая A и открытая B) были обозначены пять участков с маркировкой A–E на севере, юге, востоке, западе и в центре каждой плантации. Эта методология была использована вместо случайного отбора на каждой плантации, чтобы гарантировать, что почва возле границы соседних плантаций была собрана на случай, если соседние плантации влияют на здоровье почвы каждой плантации. На каждом из пяти участков было взято по четыре образца почвы с помощью почвенного бура на глубине 0,5 м, всего 20 образцов на каждой плантации. Верхние 0,25 м верхнего слоя почвы были удалены, а нижние 0,25 м почвы были помещены в герметичные пластиковые пакеты. Образцы с каждой плантации были переданы в Далатский институт ядерных исследований для анализа. Почвенные образцы были проанализированы в течение 1–2 дней после извлечения с плантаций. Почвенные образцы весом 0,5 кг были проанализированы по сухому весу при 105°C. Общий азот, общий фосфор, общий калий, объемная плотность и pH были рассчитаны исследовательским институтом. В Таблицах 1, 2 представлен парный t-критерий для сравнения средних показателей почвенных образцов на плантациях.

Таблица 1 T-критерий анализа почвы на теневой плантации против открытой плантации A.

Таблица 2 T-критерий анализа почвы на теневой плантации против открытой плантации B.

Был рассчитан t-критерий для определения наличия статистически значимой разницы между компонентами почвы теневого и открытого кофе. Результат показал, что существует значительная статистическая разница в pH на уровне 10% между теневой плантацией и открытой плантацией A и открытой плантацией B, что указывает на то, что pH почвы на теневой плантации был статистически выше, чем pH почвы на обеих открытых плантациях. Согласно исследованию требований к землепользованию для кофе робуста, оптимальный pH находится в диапазоне 5,0–6,3 KCl, но возможные экстремумы могут варьироваться от 4,0 до 8,0 KCl (Haggar and Schepp, 2012). Средний pH теневой плантации (4,146 KCl) был ближе к оптимальным условиям pH для робусты, чем средний pH открытой плантации A (3,726 KCl) и открытой плантации B (3,702 KCl) соответственно.

Существует также статистически значимая разница на уровне 5% между почвенными образцами теневой и открытых плантаций по общему содержанию калия, который полезен для развития плодов и повышения урожайности. Уровень калия на теневой плантации был в среднем выше (231,8 ppm) по сравнению с открытой плантацией A (143,16 ppm) и открытой плантацией B (142,38 ppm) соответственно. Более высокие уровни калия на теневой плантации были неожиданными по сравнению с предыдущими исследованиями, которые показали, что многим органическим системам необходимо добавлять значительные количества дополнительного компостированного органического вещества из внешних источников для удовлетворения потребности в питательных веществах, и что многие органические фермеры сталкиваются с более низкими урожаями, потому что они не могут получить дополнительный компост (van der Vossen, 2005).

Исследование в Сальвадоре показало, что более высокая плотность теневых деревьев была связана с более низкими уровнями азота и калия, возможно, из-за конкуренции между теневыми деревьями и кофейными растениями (Méndez et al., 2009). Плотность теневых деревьев обычно высока в системе коммерческой поликультуры по сравнению с очень высокой в системе традиционной поликультуры и средней в затененной монокультуре (van Rikxoort et al., 2014). Вопреки этой закономерности более низких уровней азота на теневых плантациях, в этом исследовании была обнаружена статистически незначимая разница между уровнями азота на органических и традиционных плантациях. Азот является ключевым фактором, влияющим на вегетативный рост и урожайность кофе, который обычно на 20–40% ниже на органических плантациях по сравнению с традиционными (van der Vossen, 2005). Предыдущие исследования показали, что органические системы земледелия обычно не достигают оптимальных уровней доступного азота исключительно через органический компост и навоз (van der Vossen, 2005); однако затененная система в этом исследовании смогла обеспечить такое же количество азота, как и обе открытые плантации, использующие химические удобрения, несмотря на то, что деревья Senna siamea не являются азотфиксирующими. Отсутствие статистической разницы между уровнями азота на органических и традиционных плантациях указывает на то, что эффективность органического компоста в этом исследовании была сопоставима с эффективностью химических удобрений.

Хотя количество фосфора, необходимое кофейным растениям, относительно невелико по сравнению с другими питательными веществами, он является необходимым макроэлементом для роста корней, развития плодов и созревания ягод. Недостаток фосфора создает ограничение для урожайности кофе. Основными источниками органического фосфора для кофе являются листья и остатки обрезки (Ling et al., 1990). Кроме того, органический или неорганический фосфор (костная мука или фосфоритная мука) может вноситься в возделываемые почвы. Другое исследование показало, что распределение органических и неорганических пулов фосфора варьировалось в зависимости от неотъемлемой характеристики агроэкосистемы, т.е. агролесоводство против полного солнца (Xavier et al., 2010). В этом исследовании нет статистически значимой разницы в уровнях фосфора между теневой и открытыми плантациями. Листья кофейных деревьев и деревьев Senna siamea обеспечивают питательную эффективность на теневой плантации без дополнительного внесения фосфора.

Нет статистически значимой разницы в уровнях объемной плотности между теневой и открытыми плантациями. Это было неожиданно, поскольку объемная плотность обычно ниже, когда почвы богаты органическим веществом и имеют более высокую пористость (USDA Natural Resources Conservation Service, 2008). Ожидалось, что регенеративная плантация будет иметь более низкую объемную плотность, чем другие плантации, учитывая состояние почвы как более рыхлой и богатой органическим веществом из-за использования органического компоста и теневого покрытия.

Визуальное наблюдение показало, что кофейные растения на обеих открытых плантациях испытывали недостаток кальция, тогда как затененные растения — нет. Это наблюдение согласуется с исследованием, сравнивающим свойства почвы органических и традиционных кофейных систем, которое показало, что органические системы содержали значительно более высокие уровни углерода (Velmourougane, 2016).

Отбор проб биоразнообразия беспозвоночных

Следуя той же схеме обозначения участков, что и метод отбора почвенных проб, квадрат 0,5 × 0,5 м был помещен на землю на каждом из пяти участков A–E. Лесная подстилка внутри квадрата была перебрана, и было зафиксировано количество особей каждой таксономической группы беспозвоночных для оценки численности и биоразнообразия беспозвоночных. Этот метод был повторен на каждой из пяти точек на каждой из трех плантаций. Данные представлены в Таблице 3. Теневая плантация имела большую численность беспозвоночных и видовое биоразнообразие, чем обе открытые плантации, что согласуется с предыдущими исследованиями (Perfecto et al., 2007; Vandermeer et al., 2010). Эти результаты показывают, что выращивание теневого кофе наносит меньший ущерб биоразнообразию, чем выращивание открытого кофе.

Таблица 3 Сравнение численности и биоразнообразия беспозвоночных.

Общее количество беспозвоночных (численность) и количество различных видов было подсчитано внутри квадрата 0,5 × 0,5 м в пяти местах на каждой плантации.

Оценка присутствия грибка Ройя

Следуя той же схеме обозначения участков A–E, по одному кофейному растению было случайным образом выбрано в каждом из пяти мест на каждой плантации, и пять ветвей на выбранных деревьях были случайным образом выбраны для осмотра листьев. Все листья на выбранных ветвях были проверены на наличие грибка Ройя, и общее количество зараженных листьев на каждой ветви было зафиксировано и представлено в Таблице 4. Теневая плантация имела более высокий процент листьев кофе, зараженных грибком Ройя: 17,36% зараженных листьев на теневой плантации по сравнению с 8,72% и 12,97% зараженных листьев на деревьях открытых плантаций A и B соответственно. Хотя более низкие уровни нагрузки плодов на затененных кофейных растениях могут снижать восприимчивость листьев к Ройя, более высокая устойчивость затененных растений к ржавчине не перевесила негативное влияние затененного микроклимата, способствующего прорастанию и распространению грибка. Эти результаты согласуются с существующей литературой по ржавчине, поскольку затененная зона создает более идеальный микроклимат для развития и распространения болезни (López-Bravo et al., 2012).

Таблица 4 Сравнение присутствия грибка Ройя.

Экономический анализ регенеративного и традиционного земледелия

Этот раздел относится к экономическому анализу регенеративных и традиционных методов ведения хозяйства. Предыдущее исследование Министерства сельского хозяйства США (USDA) показало, что фермеры, применяющие методы сохранения почвы и снижающие зависимость от удобрений и пестицидов, обычно сообщают о более низких производственных затратах по сравнению с традиционными хозяйствами (Reganold et al., 1990, с. 112). С точки зрения выпуска, органические сельскохозяйственные системы в развивающихся странах дают равные или даже более высокие урожаи по сравнению с традиционными методами (Scialabba and Müller-Lindenlauf, 2010). Что касается производства кофе, устойчивое производство с использованием компоста из кофейной шелухи в дополнение к коровьему навозу и химическим удобрениям увеличивает урожайность кофе во Вьетнаме (Nguyen et al., 2013).

Следуя сравнительному анализу между устойчивыми и традиционными хозяйствами, описанному в Reganold et al. (1990), это исследование сравнивает затраты и доходы между регенеративной теневой плантацией (коммерческая поликультура) и традиционной открытой плантацией (незатененная монокультура) за сезон сбора кофе 2018–2019 годов на основе 4000 м² земли в каждом хозяйстве. Результаты показаны на Рисунке 5. Несмотря на более высокие общие затраты на ресурсы на теневой плантации из-за постоянных затрат, общий денежный доход значительно выше из-за улучшения качества кофе и более высокой премии за органический продукт, а также дополнительного дохода от других источников на плантации. Постоянные затраты включают строительство инфраструктуры для регенеративной плантации (т.е. теневые деревья, клетки и скот). За последние 5 лет фермер теневой плантации инвестировал около 100 миллионов донгов в строительство инфраструктуры (эквивалентно 4350 долларам США). В 2018–2019 годах он инвестировал 20 миллионов донгов в постоянные затраты. В настоящее время переменные затраты для обеих плантаций одинаковы. Однако в будущем ожидается, что переменные затраты теневой плантации будут ниже по сравнению с открытой плантацией, когда потребуется меньше покупных ресурсов. Переменные затраты для теневой плантации включают воду, топливо для орошения, техническое обслуживание, солому и рисовую шелуху, дрожжи для смешивания с навозом для производства органического удобрения, траву для кормления коров и коз, а также рабочую силу для сбора ягод. Переменные затраты для открытой плантации включают воду, топливо для орошения, техническое обслуживание, химические удобрения, пестициды и рабочую силу для сбора ягод. В целом, чистая прибыль выше для теневой плантации по сравнению с открытой, составляя 42 миллиона донгов (1826 долларов США) против 12 миллионов донгов (522 доллара США). Фермер теневой плантации ожидает, что его хозяйство будет приносить более высокую чистую прибыль в будущем, когда постоянные затраты больше не потребуются (или будут сведены к минимуму), когда регенеративная инфраструктура станет самоподдерживающейся, а переменные затраты снизятся.

Рисунок 5 Сравнение затрат и доходов между теневой и открытой плантациями. Урожай 2018–2019 годов. Обменный курс: 23 000 донгов = 1 доллар США. На основе 4000 м² земли в каждом хозяйстве. Чистая прибыль = Общий денежный доход – Общие затраты на ресурсы. Общие затраты на ресурсы = Постоянные затраты + Переменные затраты.

Результаты этого анализа схожи с выводами Reganold et al. (1990), которые заключили, что малозатратное устойчивое сельское хозяйство снижает зависимость от удобрений, пестицидов и других покупных ресурсов. В результате прибыль устойчивых хозяйств выше. Кроме того, общий денежный доход также увеличивается в системе коммерческой поликультуры. Теневые деревья Senna siamea могут быть вырублены на древесину, а орехи макадамии имеют высокую коммерческую ценность. Для получения дополнительного дохода фермер также продает стадо свиней (когда они достигают 15 кг по 100 000 донгов/кг) и коз травяного откорма на местные рынки. Он планирует коммерциализировать традиционный копченый свиной продукт К'Хо для создания более высокой добавленной стоимости. Он также находится в процессе создания бренда для своего кофе с товарным знаком и в конечном итоге будет обжаривать кофе после покупки обжарочной машины. Это потребовало бы дополнительных капиталовложений в постоянные затраты, но с высокой чистой прибылью в долгосрочной перспективе.

Исследование в Сальвадоре показывает, что инвестирование в коммерческую поликультурную плантацию прибыльно, но также имеет самый высокий риск, поскольку урожайность кофе ниже (Gobbi, 2000). Это связано с тем, что хозяйство посвящает себя другим видам экономической деятельности, особенно посадке теневых деревьев. Таким образом, регенеративное сельское хозяйство должно предоставлять фермерам потенциал для обеспечения жизнеспособного существования, как это продемонстрировано на микро-мельницах кофе в Коста-Рике (Nuñez-Solis et al., 2021). Как экспериментальная плантация, фермер в этом исследовании, по-видимому, занимается множеством видов деятельности, не принимая во внимание альтернативные издержки. В будущем, когда он планирует тиражировать и расширять регенеративные методы ведения хозяйства на остальной части своей семейной плантации, ему придется найти оптимальное решение для взаимодействия кофе-теневые деревья-скот, чтобы поддерживать биоразнообразную плантацию, а также средства к существованию его семьи.

Результаты этого исследования показывают, что здоровье почвы регенеративного теневого кофе сопоставимо или лучше, чем у удобренного открытого кофе. С более высоким и статистически значимым уровнем pH и калия на теневой плантации, а также статистически незначимыми различиями в уровнях азота, фосфора и объемной плотности между органической теневой почвой и неорганической открытой почвой, наши результаты показывают, что органический компост может быть столь же эффективным, как и химические удобрения при восполнении здоровья почвы на кофейных плантациях. Ограничение использования химических удобрений снижает затраты на ресурсы без ущерба для качества почвы, что приводит к более высокой прибыли для малозатратного устойчиво возделываемого кофе. Теневая плантация имела значительно более высокий уровень pH (на уровне 10%) и калия (на уровне 5%) по сравнению с открытыми плантациями, что указывает на то, что регенеративный метод привел к более оптимальным уровням pH и калия для выращивания кофе. Эти факторы могут положительно влиять на вегетативный рост, развитие плодов и урожайность кофейных растений на теневых плантациях.

Согласно существующей литературе по затененным системам управления и биоразнообразию, теневая плантация демонстрировала большее видовое биоразнообразие, чем обе открытые плантации. С большим видовым биоразнообразием и численностью беспозвоночных наше исследование показывает, что регенеративный метод теневого возделывания наносит меньший ущерб биоразнообразию, чем выращивание открытого кофе. Повышенное биоразнообразие теневой плантации, вероятно, приносит пользу производству кофе, поддерживая здоровье кофейной агроэкосистемы, способствуя естественным сетям борьбы с вредителями и способствуя разнообразию опылителей, что повышает урожайность кофе.

Учитывая экологические и экономические выгоды регенеративного теневого выращивания кофе, мы рекомендуем устойчивое затененное производство кофе как жизнеспособный метод адаптации для смягчения вредных последствий изменения климата в регионах выращивания кофе в Центральном нагорье Вьетнама. Более высокая чистая прибыль от теневого кофе может улучшить экономическое благосостояние кофеводов, одновременно экологически защищая биоразнообразие и снижая уязвимость к изменению климата. Будущий успех экспериментальной плантации, использующей регенеративное сельское хозяйство уровней 1 и 2, очень важен, поскольку многие фермеры в деревне Ланг Ку ожидают результатов, прежде чем решать, изменять ли свои методы управления хозяйством. Системное регенеративное сельское хозяйство (Уровень 3) может быть достигнуто, если вся деревня начнет постепенный переход от традиционных к регенеративным методам ведения хозяйства. Однако, учитывая ограниченность небольших почвенных образцов, собранных на трех плантациях в деревне, это исследование может рассматриваться только как базовое исследование для дальнейшего повторения и изучения в этом фермерском сообществе для выработки передовых практик на различных уровнях регенеративного сельского хозяйства и, возможно, в случае успеха, модель должна быть расширена на другие фермерские сообщества в Центральном нагорье. Чтобы сделать эти усилия осуществимыми, потребуется институциональная поддержка со стороны местных властей.

1.    Albertin A., Nair P. K. R. (2004). Farmers' perspectives on the role of shade trees in coffee production systems: an assessment from Nicoya Peninsula, Costa Rica. Hum. Ecol. 32, 443–463. doi: 10.1023/B:HUEC.0000043515.84334.76. CrossRef. Google Scholar.

2.    Avelino J., Willocquet L., Savary S. (2004). Effects of crop management patterns on coffee rust epidemics. Plant Pathol. 53, 541–547. doi: 10.1111/j.1365-3059.2004.01067.x. CrossRef. Google Scholar.

3.    Baca M., Läderach P., Haggar J., Schroth G., Ovalle O. (2014). An integrated framework for assessing vulnerability to climate change and developing adaptation strategies for coffee growing families in Mesoamerica. PLoS ONE 9:e88463. doi: 10.1371/journal.pone.0088463. CrossRef. Google Scholar.

4.    Beer J. (1987). Advantages, disadvantages and desirable characteristics of shade trees for coffee, cacao and tea. Agroforestry 5, 3–13. doi: 10.1007/BF00046410. CrossRef. Google Scholar.

5.    Bejan V., Colaner N., Le Q., Wydick J. (2018). Potential Impacts of Climate Change on Global Production of Coffee: A Panel Data Analysis of Exporting Countries. Seattle, WA: Department of Economics, Albers School of Business and Economics. Google Scholar.

6.    Bengtsson J., Ahnstrom J., Weilbull A. (2005). The effects of organic agriculture on biodiversity and abundance: a meta-analysis. J. Appl. Ecol. 42, 261–269. doi: 10.1111/j.1365-2664.2005.01005.x. CrossRef. Google Scholar.

7.    Bunn C., Läderach P., Rivera O., Kirschke D. (2015). A bitter cup: climate change profile of global production of Arabica and Robusta coffee. Clim. Change 129, 89–101. doi: 10.1007/s10584-014-1306-x. CrossRef. Google Scholar.

8.    Campbell B. M., Thornton P., Zougmoré R., Asten P. V., Lipper L. (2014). Sustainable intensification: what is its role in climate smart agriculture? Environ. Sustain. 8, 39–43. doi: 10.1016/j.cosust.2014.07.002. CrossRef. Google Scholar.

9.    Chang C. H., Karanth K. K., Robbins P. (2018). Birds and beans: comparing avian richness and endemism in arabica and robusta agroforests in India's Western Ghats. Sci. Rep. 8, 1–9. doi: 10.1038/s41598-018-23597-8. CrossRef. Google Scholar.

10. Elevitch C. R., Mazaroli D. N., Ragone D. (2018). Agroforestry standards for regenerative agriculture. Sustainability 10:3337. doi: 10.3390/su10093337. CrossRef. Google Scholar.

11. Giovannucci D., Koekoek F. J. (2003). The State of Sustainable Coffee: A Study of Twelve Major Market. Colombia: IISD, UNCTAD, ICO. Available online at: https://ssrn.com/abstract=996763 (accessed March, 2020). Google Scholar.

12. Gobbi J. A. (2000). Is biodiversity-friendly coffee financial viable? an analysis of five different coffee production systems in Western El Salvador. Ecol. Econ. 33, 267–281. doi: 10.1016/S0921-8009(99)00147-0. CrossRef. Google Scholar.

13. Guthman J. (2004). Back to the land: the paradox of organic food standards. Environ. Plan. A Econ. Space 36, 511–528. doi: 10.1068/a36104. CrossRef. Google Scholar.

14. Haggar J., Schepp K. (2011). Coffee and Climate Change. Desk Study: Impacts of Climate Change in Four Pilot Countries of the Coffee and Climate Initiative. Hamburg: Coffee and Climate. Google Scholar.

15. Haggar J., Schepp K. (2012). Coffee and Climate Change Impacts and Options for Adaption in Brazil, Guatemala, Tanzania and Vietnam. Climate Change, Agriculture and Natural Resources. London: University of Greenwich. Google Scholar.

16. Ho T. Q., Hoang V. N., Wilson C., Nguyen T. T. (2017). Which farming systems are efficient for Vietnamese coffee farmers? Econ. Anal. Policy 56, 114–125. doi: 10.1016/j.eap.2017.09.002. CrossRef. Google Scholar.

17. International Coffee Organization (ICO) (2019). Country Coffee Profile: Vietnam. Nairobi: International Coffee Council. Available online at: http://www.ico.org/documents/cy2018-19/icc-124-9e-profile-vietnam.pdf (accessed September 4, 2021). Google Scholar.

18. Johnson M. D., Kellermann J. L., Stercho A. M. (2010). Pest reduction services by birds in shade and sun coffee in Jamaica. Anim. Conserv. 13, 140–147. doi: 10.1111/j.1469-1795.2009.00310.x. CrossRef. Google Scholar.

19. Jovanovic G., Le Q. V. (2019). A Comparative Analysis of Sustainable Coffee Farming in Lam Dong, Vietnam, Working Paper. Seattle, WA: Seattle University. Google Scholar.

20. Kilian B., Jones C., Pratt L., Villalobos A. (2006). Is sustainable agriculture a viable strategy to improve farm income in Central America? a case study of coffee. J. Bus. Res. 59, 322–330. doi: 10.1016/j.jbusres.2005.09.015. CrossRef. Google Scholar.

21. Kushalappa A. C., Eskes A. B. (1989). Coffee Rust: Epidemiology, Resistance, and Management. Boca Raton, FL: CRC Press. Google Scholar.

22. Läderach P., Haggar J., Lau C., Eitzinger A., Ovalle O., Baca M. et al. (2013). Mesoamerican Coffee: Building a Climate Change Adaptation Strategy. Mexico: Ciat Policy Brief. Google Scholar.

23. Lam Dong Online (in Vietnamese) (n.d.). Available online at: http://baolamdong.vn/xahoi/201703/ngay-moi-o-lang-ku-2788291 (accessed March, 2000).

24. Lam Dong Portal (in Vietnamese) (n.d.). Available online at: http://www.lamdong.gov.vn/VI-VN/HOME/Pages/default.aspx (accessed March, 2000).

25. Le Q. V., Jovanovic G. (2019). From crisis to specialty coffee: the case of Nicaraguan smallholder cooperatives and Jesuit business education for sustainability and justice. J. Manag. Glob. Sustain. 7, 105–130. doi: 10.13185/JM2019.07105. CrossRef. Google Scholar.

26. Le Q. V., Jovanovic G., Le D. T., Cowal S. (2020). Understanding the perceptions of sustainable coffee production of the ethnic minority coffee farmers in the Central Highlands of Vietnam. Sustainability 12:e1010. doi: 10.3390/su12031010. CrossRef. Google Scholar.

27. Le Q. V., Wild B., Jackels (2017). The case of Café Ambiental, SPC: a new business model for a Nicaraguan fair trade cooperative. World Dev. Perspect. 6, 35–37. doi: 10.1016/j.wdp.2017.05.003. CrossRef. Google Scholar.

28. Ling A. H., Harding P. E., Ranganathan V. (1990). Phosphorus requirements and management of tea, coffee, and cacao. In Phosphorus requirements for sustainable agriculture in Asia and Oceania, in Proceedings of a Symposium, 6-10 March 1989 (Los Baños: International Rice Research Institute). Google Scholar.

29. López-Bravo D. F., Virginio-Filho E. D. M., Avelino J. (2012). Shade is conducive to coffee rust as compared to full sun exposure under standardized fruit load conditions. Crop Protect. 38, 21–29. doi: 10.1016/j.cropro.2012.03.011. CrossRef. Google Scholar.

30. McCook S. (2006). Global rust belt: hemileia vastatrix and the ecological integration of world coffee production since 1850. J. Glob. History 1, 177–195. doi: 10.1017/S174002280600012X. CrossRef. Google Scholar.

31. Méndez V. E., Shapiro E. N., Gilbert G. S. (2009). Cooperative management and its effects on shade tree diversity, soil properties and ecosystem services of coffee plantations in western El Salvador. Agrofor. Syst. 76, 111–126. doi: 10.1007/978-90-481-3323-9_9. CrossRef. Google Scholar.

32. Moguel P., Toledo V. (1996). El café en México: ecologia cultivo indígena y sustentabilidad. Ciencia 43, 50–51. Google Scholar.

33. Moguel P., Toledo V. (1998). Biodiversity conservation in traditional coffee system of Mexico. Conserv. Biol. 13, 11–21. doi: 10.1046/j.1523-1739.1999.97153.x. CrossRef. Google Scholar.

34. Nguyen D. A., Tran T. T., Vo T. P. K. (2013). Evaluation of coffee husk compost for improving soil fertility and sustainable coffee production in Rural Central Highland of Vietnam. Resour. Environ. 3, 77–82. doi: 10.5923/j.re.2013.0304.03. CrossRef. Google Scholar.

35. Nuñez-Solis M. M., Rosin C., Ratna N. (2021). Coffee micro-mills in Costa Rica: a non-cooperative path to regenerative agriculture? in Routledge Handbook of Sustainable and Regenerative Food Systems, eds Duncan J., Carolan M., Wiskerke J. S. C. (London and New York, NY: Routledge), 14. Google Scholar.

36. Perfecto I., Armbrecht I., Philpott S. M., Soto-Pinto L., Dietsch T. V. (2007). Shaded Coffee and the Stability of Rainforest Margins in Northern Latin America. Stability of Tropical Rainforest Margins. Berlin, Heidelberg: Springer. Google Scholar.

37. Philpott S. M., Arendt W. J., Armbrecht I., Bichier P., Diestch T. V., Gordon C. et al. (2008). Biodiversity loss in Latin American coffee landscapes: review of the evidence on ants, birds, and trees. Conserv. Biol. 22, 1093–1105. doi: 10.1111/j.1523-1739.2008.01029.x. CrossRef. Google Scholar.

38. Pretty J. N. (1995). Regenerative Agriculture: Policies and Practice for Sustainability and Self-Reliance. London: Earthscan Publications. Google Scholar.

39. Primecoffea (2019). Country Coffee Profile Vietnam. In Vietnamese. Available online at: https://primecoffea.com/nganh-ca-phe-viet-nam-hanh-trinh-ba-thap-ky.html (accessed September 4, 2021). Google Scholar.

40. Reganold J. P., Papendick R. I., Parr J. F. (1990). Sustainable agriculture. Sci. Am. 262, 112–120. doi: 10.1038/scientificamerican0690-112. CrossRef. Google Scholar.

41. Regeneration International (2017). What is regenerative agriculture? Available online at: https://regenerationinternational.org/why-regenerative-agriculture-draft (accessed March, 2000). Google Scholar.

42. Riddle J. (2003). An introduction to Organic Certification Requirements. Available online at: https://articles.extension.org/pages/18735/an-introduction-to-organic-certification-requirements (accessed March, 2000). Google Scholar.

43. Scialabba N. E., Müller-Lindenlauf M. (2010). Organic agriculture and climate change. Renew. Agric. Food Syst. 25, 158–169. doi: 10.1017/S1742170510000116. CrossRef. Google Scholar.

44. Sherwood S., Uphoff N. (2000). Soil health: research, practice and policy for a more regenerative agriculture. Appl. Soil Ecol. 15, 85–97. doi: 10.1016/S0929-1393(00)00074-3. CrossRef. Google Scholar.

45. Soloviev E. R., Landua G. (2016). Levels of Regenerative Agriculture. Driggs, ID: Terra Genesis International. Google Scholar.

46. Soto-Pinto L., Perfetto I., Castillo-Hernandez J., Caballero-Nieto J. (2000). Shade effect on coffee production at the Northern Tzeltal Zone of the State of Chipas, Mexico. Agric. Ecosyst. Environ. 80, 61–69. doi: 10.1016/S0167-8809(00)00134-1. CrossRef. Google Scholar.

47. USDA Natural Resources Conservation Service (2008). Soil Quality Indicators: USDA Soil Quality Physical Indicator Information Sheet Series. Available online at: https://www.nrcs.usda.gov (accessed March, 2000). Google Scholar.

48. van der Vossen H. A. M. (2005). A critical analysis of the agronomic and economic sustainability of organic coffee production. Exp. Agric. 41, 449–473. doi: 10.1017/S0014479705002863. CrossRef. Google Scholar.

49. van Rikxoort H., Schroth G., Läderach P. (2014). Carbon footprints and carbon stocks reveal climate-friendly coffee production. Agron. Sustain. Dev. 34, 887–897. doi: 10.1007/s13593-014-0223-8. CrossRef. Google Scholar.

50. Vandermeer J., Perfecto I., Philpott S. (2010). Ecological complexity and pest control in organic coffee production: uncovering an autonomous ecosystem service. BioScience 60, 527–537. doi: 10.1525/bio.2010.60.7.8. CrossRef. Google Scholar.

51. Velmourougane K. (2016). Impact of organic and conventional systems of coffee farming on soil properties and culturable microbial diversity. Scientifica 2016, 1–9. doi: 10.1155/2016/3604026. CrossRef. Google Scholar.

52. Voora V., Bermúdez S., Larrea C., Baliño S. (2019). Global Market Report: Coffee. Winnipeg, MB: The International Institute for Sustainable Development. Google Scholar.

53. World Bank (2004). The Socialist Republic of Vietnam—Coffee Sector Report. Report No. 29358-VN. Agriculture and Rural Development Department, The World Bank, Washington, DC. Google Scholar.

54. World Bank's Climate Change Knowledge Portal (n.d.). Available online at: https://climateknowledgeportal.worldbank.org/ (accessed September 4, 2021).

55. World Coffee Research (2017). Creating the Future of Coffee. Annual Report. Available online at: https://worldcoffeeresearch.org (accessed March, 2000). Google Scholar.

56. Xavier F. A., Almeida E. F., Cardoso I. M., Mendonça E. (2010). Soil phosphorus distribution in sequentially extracted fractions in tropical coffee-agroecosystems in the Atlantic Forest biome, Southeastern Brazil. Nutr. Cycl. Agroecosyst. 89, 31–44. doi: 10.1007/s10705-010-9373-5. CrossRef. Google Scholar.

57. Zhang F., Li L. (2003). Using competitive and facilitative interactions in intercropping systems enhance crop productivity and nutrient use efficiency. Plant Soil 248, 305–312. doi: 10.1023/A:1022352229863. CrossRef. Google Scholar.

Le QV, Cowal S, Jovanovic G and Le D-T (2021) A Study of Regenerative Farming Practices and Sustainable Coffee of Ethnic Minorities Farmers in the Central Highlands of Vietnam. Front. Sustain. Food Syst. 5:712733. doi: 10.3389/fsufs.2021.712733

Перевод статьи «A Study of Regenerative Farming Practices and Sustainable Coffee of Ethnic Minorities Farmers in the Central Highlands of Vietnam» авторов Le QV, Cowal S, Jovanovic G and Le D-T., оригинал доступен по ссылке. Лицензия: CC BY. Изменения: переведено на русский язык

Фото: Designed by Freepik