Os pequenos produtores são o principal corpo de produtores agrícolas da China, totalizando cerca de 203 milhões, representando 98% de todos os tipos de empresas de produção agrícola. Muitas vezes investem recursos excedentes no processo de produção e a eficiência de sua utilização de recursos é baixa, resultando em sérios impactos ambientais, como poluição do ar, degradação do solo, eutrofização e escassez de recursos.
Enquanto isso, os problemas ambientais comprometem a sustentabilidade de longo prazo da produção de alimentos da China. Há uma necessidade urgente de transformar os sistemas de produção dos pequenos agricultores em direção à produção sustentável na China, mas essa transição enfrenta muitos desafios.

Os pequenos agricultores cultivam em pequena escala de terras agrícolas e a gestão é descentralizada. Ao mesmo tempo, o envelhecimento da população rural, a transferência de mão de obra para indústrias secundárias e terciárias, o aumento dos custos trabalhistas e outros fatores trazem grandes desafios à promoção da tecnologia. Além disso, devido à dotação de recursos regionais, existem grandes variações no clima e nas circunstâncias socioeconômicas entre as diferentes regiões, portanto, uma estratégia localizada é muito necessária, mas não tem sido efetivamente explorada.

O professor associado Minghao Zhuang e o professor Yingying Zheng da China Agricultural University, bem como suas equipes de pesquisa, usaram a produção de milho na província de Hebei como um estudo de caso para explorar o caminho de transição da sustentabilidade ambiental-econômica do sistema de produção de pequenos agricultores no norte da China.

Usando análise de energia, pegada de carbono, pegada de nitrogênio e análise de custo-benefício, este estudo avaliou de forma abrangente o status quo da sustentabilidade em nível de condado para a produção de milho em 126 condados de Hebei e, em seguida, explorou o potencial de melhoria estreitando as lacunas de eficiência de rendimento e uso de nitrogênio . O caminho de transição para os pequenos produtores alcançarem a produção sustentável de milho foi discutido.

O estudo descobriu que o índice médio de sustentabilidade emergética (ESI) do milho em 2,31 era relativamente baixo; as emissões médias de gases de efeito estufa (GEE) e as perdas de nitrogênio reativo (Nr) foram de 0,15 g·kcal ^–1 CO₂ -eq e 3,75 mg·kcal ^–1 N, respectivamente; o custo médio e o lucro líquido foram de 12.700 e 4.340 CNY·ha ^–1 , respectivamente.

Esses resultados indicam um grande potencial para melhorar a sustentabilidade ambiental-econômica do sistema de produção de milho dos pequenos produtores. Os indicadores ambientais e econômicos apresentaram evidente heterogeneidade espacial entre os municípios, indicando a necessidade de estratégias de otimização localizadas para melhorar a sustentabilidade da economia ambiental da produção de milho.

Para determinar o potencial de melhoria da sustentabilidade, o estudo simulou três cenários. O primeiro cenário (S1) era para todas as terras agrícolas que produziam o maior rendimento de 10% em cada município; o segundo cenário (S2) foi para os 10% mais altos na eficiência de uso de N da cultura em cada município; o terceiro cenário (S3) foi para os 10% mais altos simultaneamente na produtividade da cultura e na eficiência de N.

Com base nos resultados da análise de múltiplos cenários, foram propostas estratégias ótimas para cada município. Se cada município adotar a estratégia ótima, o RSE médio e a receita líquida poderão aumentar em 32% e 83%, respectivamente, e as emissões médias de GEE e perdas de Nr reduzirão em 33% e 35%, respectivamente. Esses potenciais de melhoria foram maiores do que adotar as mesmas estratégias.

O estudo também apontou que, na difícil busca de alcançar a agricultura sustentável para os sistemas de produção dos pequenos produtores, três aspectos devem ser abordados:layout geral, inovações técnicas e demonstrações de campo.

Em primeiro lugar, as estruturas de políticas devem ser desenvolvidas para cobrir as preocupações sobre a modernização do sistema básico de operação rural, sistemas de serviços socializados para agricultura, cultivo de talentos e inovações técnicas.

Em segundo lugar, tecnicamente, uma transição verde para a agricultura pode progredir em três fases:otimizar, substituir e redesenhar. O passo inicial é a otimização da eficiência do uso de recursos, principalmente por meio da adoção de tecnologias como tecnologia 4R, agricultura digital, teste de solo e recomendação de fertilizantes, etc. A fase de substituição depende de tecnologias substitutas. A fase de redesenho implica uma reintegração completa das práticas agrícolas.

Terceiro, as relações entre cientistas, equipe de extensão tecnológica e agricultores precisam ser reconstruídas, dando plena atuação ao papel de cada sujeito, para formar um modelo de desembarque de tecnologia replicável e popularizado e garantir a implementação e promoção da inovação tecnológica.

Este estudo não só fornece referências científicas importantes para a adoção de diferentes estratégias para alcançar a sustentabilidade ambiental-econômica para sistemas de produção de pequenos agricultores com diversas paisagens no norte da China, mas também tem certo significado de referência para países que enfrentam desafios semelhantes no processo de produção sustentável para pequenos agricultores em todo o mundo .

A pesquisa foi publicada em Frontiers of Agricultural Science and Engineering .