Soil and Crop Management Strategies to Ensure Higher Crop Productivity within Sustainable Environments

Resumo

O aumento da população e a redução na quantidade de terra e alguns outros recursos criaram uma tremenda pressão sobre os produtores agrícolas atuais para atender à crescente demanda por alimentos. Para lidar com esse desafio, certos insumos-chave, como fertilizantes e outros produtos químicos, são usados em excesso, o que está piorando o ambiente. Esta produção agrícola intensiva sem adesão à sustentabilidade ecológica levou ao declínio da saúde do solo, degradação da terra e graves problemas ambientais. Assim, os esforços futuros para alimentar a população crescente devem visar uma maior produção agrícola dentro de ambientes sustentáveis. A esse respeito, são necessárias etapas inovadoras, uma vez que as políticas de “business-as-usual” não têm potencial para lidar com esses desafios. São discutidos o conceito de sustentabilidade agrícola e várias estratégias de manejo do solo e das culturas (MSC) que foram projetadas para otimizar o rendimento das culturas em condições ambientais sustentáveis, incluindo manejo de nutrientes, manejo de nutrientes para um local específico (MNL), manejo integrado de nutrientes (MIN), manejo integrado da fertilidade do solo (MIFS), manejo integrado do sistema solo-cultura (MISC), sistemas de cobertura em camalhões e sulcos (SCCS), manejo sustentável da água (MSA), agricultura de conservação (AC), manejo sustentável do solo (MSS), agricultura vertical/vertical, e manejo integrado de culturas, e estratégias de melhoramento, bem como outras abordagens combinadas com mudanças tecnológicas e comportamentais. A presente revisão sugere que um sistema de produção sustentável pode ser desenvolvido combinando os esforços multifacetados sob as práticas de MSC com medidas preventivas de curto e longo prazo. Reduzir o uso de produtos químicos, como fertilizantes e pesticidas, além de melhorar a eficiência do uso de insumos agrícolas, poderia minimizar as emissões de gases de efeito estufa enquanto protege o meio ambiente. A agricultura sustentável é promissora para a humanidade e para o planeta Terra, e pode ser bem-sucedida se todas as nações desenvolvidas e em desenvolvimento se unirem para buscar “nosso futuro comum” de produzir mais alimentos enquanto geram menos pressão ambiental.

Abstract

The rising population and reduction in the amount of land and some other resources have created tremendous pressure on current agricultural producers to meet the increasing food demands. To cope with this challenge, certain key inputs, such as fertilizers and other chemicals, are overused, which are worsening the surroundings. This intensive agricultural production without adherence to ecological sustainability has led to declining soil health, land degradation, and severe environmental problems. So, future efforts to feed the growing population should aim for greater agricultural production within sustainable environments. In this regard, innovative steps are needed, as business-as-usual policies lack the potential to cope with these challenges. The concept of agricultural sustainability and various soil and crop management strategies (SCMS) that have been designed to optimize crop yield under sustainable environmental conditions are discussed, including nutrient management, site specific nutrient management (SSNM), integrated nutrient management (INM), integrated soil fertility management (ISFM), integrated soil-crop system management (ISSM), ridge-furrow mulching systems (RFMS), sustainable water management (SWM), conservation agriculture (CA), sustainable land management (SLM), vertical/sky farming, and integrated crop management, and breeding strategies as well as other approaches combined with technological and behavioural changes. The present review suggests that a sustainable production system can be developed by combining the multifaceted efforts under SCMS practices with short- and long-term preventive measures. Reducing chemicals’ usage, such as that of fertilizers and pesticides, plus improvements in the crop input use efficiency could minimize greenhouse gases emissions while protecting the environment. Sustainable agriculture holds promise for humankind and the planet Earth, and it can be successful if all developed and developing nations stand together to seek ‘our common future’ to produce more food while generating less environmental pressure.