Med ökande efterfrågan på mat från planetens växande befolkning och klimatförändringarna hotar stabiliteten i livsmedelssystemen över hela världen, University of Minnesota forskning undersökte hur mångfalden av grödor på nationell nivå kan öka skördestabiliteten för alla grödor i en nation.

Forskningen, publicerades på onsdagen i tidskriften Natur , undersökt 50 års data (1961-2010) från FN:s livsmedels- och jordbruksorganisation (FAO) om årliga skördar av 176 grödor i 91 nationer för att fastställa hur stabil och förutsägbar livsmedelsförsörjningen är i varje land. Detta är den första forskningen i sitt slag för att undersöka sambandet mellan grödors mångfald och livsmedelsstabilitet på nationsnivå.

"Vi hittade ett spännande mönster - nationer som odlar fler grödor tenderar att ha mer stabil matförsörjning, " sa G. David Tilman, medförfattare till denna studie och chef för Cedar Creek Ecosystem Science Reserve i College of Biological Sciences. "Vår analys visar också att nationer med en mängd olika grödor är mindre benägna att uppleva en allvarlig matbrist."

Den typen av brist beskrivs som ett år då en nation har en minskning med 25 % eller mer i den totala skörden av alla sina skördar tillsammans. Efter att ha granskat FAO-data, Tilman och Delphine Renard - en postdoktor vid University of California Santa Barbara - fann att:

• nationer med några av de lägsta gröddiversiteterna upplevde en allvarlig matbrist ungefär vart åttonde år;
• länder med några av de högsta mångfalden av grödor upplevde en allvarlig matbrist ungefär vart 100:e år;
• robust bevattningskapacitet i nationer har också betydande stabiliserande effekter på växtodlingen, leder till färre år med allvarlig matbrist.

Forskningen tyder på att nationer som på lämpligt sätt ökar mångfalden av grödor kan ha mer stabil mattillförsel. I områden i världen där det finns begränsade vattenresurser eller där ökad bevattning är oöverkomlig, forskare föreslår att större mångfald av grödor kan vara särskilt användbart eftersom det kan göra det möjligt för bönder att inte bara hjälpa till att stabilisera livsmedelsförsörjningen, men också deras inkomst.

Forskningen fann också:

• att stabiliteten i en nations livsmedelsförsörjning berodde på vilka typer av grödor som odlades, med spannmål och baljväxter som verkar leda till mer stabil mattillförsel;
• Stabiliteten i livsmedelsförsörjningen berodde på att man inte bara hade fler grödor, utan snarare att ha dessa grödor vara mer jämnt rikligt;
• värmeböljor skadade skörden och stabiliteten och medan gödsling ökade skördarna kraftigt, det ökade inte stabiliteten.

"Livsmedelsförsörjningen förväntas bli mindre stabil på grund av klimatförändringarna, ", sa Tilman. "Vi uppmuntrar nationer runt om i världen att utvärdera sin grödas mångfald och avgöra om det kan finnas några ytterligare grödor som skulle fungera bra för dem. Att öka mångfalden av grödor är en taktik för att förbereda sig för de potentiella effekterna av klimatförändringar på växtodlingen."

Tilman föreslår att vid sidan av planering av mångfaldsplanering, nationer bör överväga fördelarna med nya torktoleranta grödor, ökad bevattning, samodling och mer transparent jordbrukshandel.

"Det finns 7,7 miljarder människor på jorden och vi är alla beroende av ett stall, global matförsörjning, ", sa Tilman. "Denna taktik är bara en av många vi kan följa för att planera vår framtid och bättre förbereda framtida generationer för att leva hälsosamt på denna planet."

Framtida forskning måste tas för att förstå vilka typer och kombinationer av grödor som bättre passar specifika klimat och jordar för att förbättra stabiliteten i livsmedelsförsörjningen.