Conexão Ciência
Artigo

Will reaching the maximum achievable yield potential meet future global food demand?

Resumo

O crescimento populacional, o aumento da proporção do consumo de alimentos de origem animal, a escassez de recursos hídricos e terrestres e os impactos das mudanças climáticas tornam a situação da segurança alimentar mundial cada vez mais grave. Para entender a situação futura da segurança alimentar global, previmos quantitativamente a demanda global por culturas alimentares, as tendências de rendimento das culturas alimentares e a produção agrícola global de 2020 a 2050. Com base na análise da demanda calórica de três tipos de culturas alimentares (cereais, leguminosas e batatas) nos últimos quase 60 anos, a futura demanda global de alimentos foi projetada combinando previsões da população e do produto interno bruto (PIB) de vários países. Ao mesmo tempo, quatro modelos estatísticos polinomiais foram usados para prever a tendência temporal do rendimento das três culturas alimentares em 19 regiões do mundo. O modelo de crescimento de culturas WOFOST foi usado para prever o potencial de rendimento global. Por fim, a produção global de alimentos foi prevista sob a condição de área de terra cultivada constante. Os resultados mostraram que a demanda de alimentos manteria uma taxa de crescimento estável nos próximos 30 anos. Embora se espere que a taxa de crescimento da produção agrícola diminua gradualmente, o rendimento das principais culturas alimentares provavelmente ficará estagnado em alguns países da Europa, América e Ásia. Para alcançar o equilíbrio entre a oferta e a demanda de alimentos, devemos reduzir a demanda futura de alimentos ajustando a estrutura da dieta e reduzindo ao máximo o desperdício de alimentos. Além disso, devemos esclarecer o potencial de aumento da produção global de alimentos. A produção global de alimentos poderia ser aumentada por meio de várias medidas possíveis, como o aumento da área irrigada, o aumento adequado da quantidade de fertilização e a melhoria da eficiência do uso de água e fertilizantes.



Abstract

Population growth, an increasing proportion of animal-based food consumption, shortage of water and land resources, and impacts of climate change all make the situation of world food security more and more severe. In order to understand the future global food security situation, we quantitatively predicted global demand for food crops, yield trends of food crops, and global crop production from 2020 to 2050. Based on the analysis of caloric demand of three types of food crops (cereals, pulses, and potatoes) in the past nearly 60 years, future global food demand was projected by combining predictions of the population and gross domestic product (GDP) of various countries. At the same time, four polynomial statistical models were used to predict the yield temporal trend of the three food crops in 19 regions of the world. The crop growth model WOFOST was used to predict global yield potential. Finally, global food production was predicted under the condition of constant cultivated land area. The results showed that the food demand would maintain a steady growth rate in the next 30 years. While the growth rate of crop production is expected to gradually slow down, the yield of main food crops will likely stagnate in some countries in Europe, America and Asia. In order to achieve balance between food supply and demand, we should reduce future food demand by adjusting the diet structure and reducing food waste as much as possible. Additionally, we should clarify the potential for increasing global food production. Global food production could be increased by several possible measures, such as increasing irrigated area, appropriately increasing the amount of fertilization, and improving the efficiency of water and fertilizer use.


Tian X.
Engel B. A.
Qian H.
Hua E.
Sun S.
Wang Y.

2021 - Journal of Cleaner Production

Palavras-chave:

Demanda de alimentos, potencial de rendimento, segurança alimentar, WOFOST, global

Termos de indexação:

Previsão de safras, mudanças climáticas, eficiência no uso de recursos, dieta sustentável, desperdício de alimentos, fertilização, irrigação

Artigos relacionados




Conexão Ciência
Privacy Overview

This website uses cookies so that we can provide you with the best user experience possible. Cookie information is stored in your browser and performs functions such as recognising you when you return to our website and helping our team to understand which sections of the website you find most interesting and useful.