Возможно ли решение экологических проблем в сельском хозяйстве
Сельское хозяйство – один из видов деятельности, который считается наиболее распространенным в мире. Практически в каждой стране он представлен и активно развивается. Около 1,1 миллиарда экономически активного населения задействованы именно в этой отрасли. Земля – это то, без чего она бы не смогла реализоваться, главное средство производства для сельского хозяйства. Учитывая этот факт, удивительно как люди бездумно затрачивают её ресурсы, а человеческие потребности все растут. Численность населения Земли постоянно возрастает, а значит, требуется больше продуктов питания и больше территорий, на которых они выращиваются. И если раньше считалось, что основными причинами загрязнения природы являются заводы, отходы автотранспорта, производство электрической энергии и т.д., то теперь наряду со всеми этими факторами идет и сельское хозяйство. Осознание того, что человеческая деятельность в этой сфере несет немалый ущерб живой природе пришло уже более 40 лет назад. С 1980-го года ООН обозначило ущерб от сельского хозяйства одним из четырех опаснейших.
Какой вред наносит развитие сельского хозяйства
Чтобы удовлетворить растущие человеческие потребности все больше территорий отводится под ведение сельского хозяйства. Это становится причиной изменения ландшафтов огромных территорий. Когда-то на Китайской Великой равнине субтропический лес соседствовал с уссурийской тайгой и джунглями Индокитая, территории Междуречья, поддаваясь некачественной обработке, потеряли свою плодородность из-за засоленности почв. Восстановление плодородности территорий может занимать сотни лет. В Америке и Казахстане постоянным явлением стали песчаные бури, причина которых — глубокая распашка земель. Европа потеряла часть широколиственных лесов, которые мешали освоению новых земель, а в Украине степи сменили поля. Список можно продолжать очень долго, эти примеры показывают, как губительно сказывается человеческая деятельность на природе.
Чтобы восполнять вымываемые из земли химические элементы регулярно вносятся удобрения, они регулируют процессы обмена веществ и накопления питательных элементов. Чтобы безвредно внести удобрение необходимо определить состояние почвы, её особенности и климатические условия. Очень многие пренебрегают этими правилами. В итоге регулярно земля получает чрезмерное количество удобрений, оно может неправильно хранится или транспортироваться, что приводит к загрязнению окружающей среды. Кроме того, в продуктах, которые выращиваются на почве с высоким содержанием удобрений, могут скапливаться нитраты. Попадание их в организм может вызвать как легкое пищевое отравление, так и более серьезные последствия. Нитраты малотоксичны, но, попадая в организм, они переходят в опасные нитрозамины. Это соединение имеет сильное канцерогенное действие и может привести к поражению печени, кровоизлиянию или даже стать причиной развития рака.
Пестициды используются для того, чтобы устранить какого-то определенного вредителя, сорняки или болезни на участке. Но эти ядохимикаты работают куда глобальнее и поражают все живое, с чем сталкиваются. Представьте, что от того что фермеры обрабатывают свои участки пестицидами, умирает 80% зайцев, кабанов и лосей нашей страны. Под угрозой воздействия пестицидов находится все население земли, они могут накапливаться не только в телах рыб и птиц, но и в грудном молоке женщин.
Химические вещества оказывают большое влияние на воду. Попадание фосфорных и азотных удобрений и пестицидов в водоемы может вызывать их зарастание и гибель. Кроме того, весной уровень воды в почве поднимается, при этом поля интенсивно удобряются, то вода в колодцах может быть насыщена нитратами и нитритами.
Земельные ресурсы, которые используются в сельском хозяйстве, занимают 13% суши. Люди постоянно находят способы для расширения этой территории, осушая болота, орошая пустыни, истребляя леса. Незаметно для себя в этой гонке за увеличение площади они определенно проигрывают, потому что теряют то, что уже освоено. Каждый год около 7 млн га земель, становится непригодным для земледелия. Сейчас для пахоты пригодны всего 2,5 млрд га, а до бурного развития этой отрасли – 4,5 млрд га. Рациональнее было бы направить ресурсы на сохранение наиболее благоприятных почв, а не на облагораживание новых менее плодородных территорий.
Чаще всего причиной разрушения почв становится эрозия (ветровая или водяная). При эрозии почвенный покров сносится ветром или потоками воды. Усиление эрозийного разрушения может вызвать неправильное ведение сельского хозяйства. В погоне за увеличением производства и большей прибылью, забывают о диагностике почвы и выборе подходящей для неё техники или отказываются от севооборотов. Такое отношение к ведению хозяйства приводит к тому, что земля становится непригодной для выращивания.
Земледелие более критично влияет на окружающую среду:
- Глубокая распашка земель
- Изменение природной растительности в интересах сельского хозяйства
- Чрезмерное использование удобрений, применение химикатов и пестицидов
- Некачественная мелиорация
- Эрозия почв, разрушение её структуры и экосистемы
Животноводство оказывает меньшее влияние:
- Отходы, которые не перерабатываются и загрязняют близлежащую территорию (отходы жизнедеятельности, технологическая вода, кормовые остатки). Это создает невозможные условия для растений, животных, организмов
- Чрезмерный выпас, из-за которого пастбища не успевают восстанавливаться
Варианты решения проблем
- Азотные удобрения наносят огромный вред окружающей среде, но все еще используется большинством фермеров из-за проявленной им эффективности. Создано множество вариаций продуктов, оказывающих меньший урон экосистеме. Несмотря на это, фермеры не отказываются от привычных удобрений, опасаясь потерять урожай в ходе экспериментов. Был предложен метод точечного нанесения удобрений в слои почвы, а не массового их распространения по всей поверхности. Доказано, что использование такого метода приведет к снижению выбрасываемых парниковых газов в атмосферу. Поля обрабатываются полосами до 30 см шириной и до 25 см глубиной. Азот проникает в почву и имеет минимальное влияние на экологию. Кроме того, такой метод обработки предполагает меньшие затраты энергии, снижение эрозии и увеличение количества влаги на большой территории. Мотивировать фермеров к использованию этого метода будет рост урожайности. Реализовать это помогут активно развивающиеся технологии, такие как GPS, ГЛОНАСС, специальные датчики, системы отслеживания, базы данных и так далее. Подробнее про технологические новинки сельского хозяйства можно почитать тут.
- Использование технологий почвозащитного земледелия, которое предусматривает минимизацию механических обработок почвы или полный отказ от них. Это поможет сохранить структуру почвы и её свойства. В западноевропейских странах, США и Канаде распространился метод мульчирования. Почва покрывается слоем мульчи, которая обогащает почву питательными элементами, улучшает её свойства и защищает. В качестве мульчи могут выступать самые разные материалы, например, гречишная солома, листья, хвоя, солома или даже камни. Этот метод исключает использования технической обработки.
- Плоды сельского хозяйства не всегда по умолчанию экологически чистые и полезные, а все из-за тех самых пестицидов, химикатов, гербицидов и прочих синтетических удобрений. Экологическое сельское хозяйство направлено именно на то, чтобы использовать только органические вещества и севооборот. Продукты питания, произведенные таким образом, имеют более высокую пищевую ценность и качество. Это самый щадящий природные ресурсы способ ведения сельского хозяйства, он работает в гармонии с экосистемой, сохраняет плодородность земель и не загрязняет окружающую среду. Органическое сельское хозяйство является неотъемлемой частью устойчивого потребления, в котором важен каждый этап: от производства до покупки.
Оценивая сложившуюся ситуацию, появляется понимание того, что человек в современном мире практически не имеет культуры отношения к природе, не может осознать опасности проблем экологии, откуда и появляется пренебрежительное отношение.
Бездумно растрачивая ресурсы, без которых невозможна жизнь, руководствуясь только соображениями выгоды, желанием заработать больше, людей не беспокоит будущее. Важно уже сейчас задуматься о восстановлении экологического баланса природных ресурсов, пока это еще возможно.
Источник
Монокультура И Ее Роль В Сельском Хозяйстве
Монокультура – одна из самых спорных тем в современном сельском хозяйстве. В условиях постоянно растущей потребности в продовольствии во всем мире в связи с увеличением численности населения, многие фермеры находят стратегию монокультурного возделывания хорошим решением для удовлетворения спроса в продуктах питания.
Однако, прежде чем делать выводы, следует более внимательно изучить концепцию данного вида земледелия, проанализировать его плюсы и минусы, и главную альтернативу – поликультуру. В этой статье мы рассмотрим эти и некоторые другие вопросы по данной теме.
Что Такое Монокультура?
Монокультура – это практика сельского хозяйства, основанная на выращивании только одного вида сельскохозяйственных культур одновременно на определенном поле. Противоположностью этого метода является поликультура, которая предполагает, что поле засевается двумя или более культурами одновременно. Следует отметить, что концепция монокультуры применима не только к сельскохозяйственным культурам, но и к животным. Она заключается в разведении только одного вида животных на ферме, будь то дойные коровы, овцы, свиньи, куры и т. д.
Говоря о монокультуре в сельском хозяйстве, важно отметить, что даже даже при условии, что на поле каждый год высаживается разная культура, практика возделывания единственной культуры одновременно все-равно называется монокультурой. То есть, данная практика не исключает смену культур в севообороте.
Так какие преимущества и недостатки монокультурного земледелия?
Плюсы Монокультуры
Рост Продуктивности И Эффективности
Монокультура позволяет максимально эффективно использовать почву и локальные климатические условия. В большинстве случаев, фермеры выбирают ту культуру, которая подходит для данной местности лучше всего. Положительный эффект от данного метода земледелия часто наблюдаются с такими культурами, как рис (возделываемый в условиях водно-болотных местностей) и пшеница (возделываемая на плоских участках с большим количеством солнечного света). Растения, которые могут противостоять или процветать в определенных погодных условиях (например, засуха, ветер, или низкие температуры), становятся центром сельскохозяйственной монокультурной системы.
В противовес этому принципу, приверженцы поликультуры, заботятся в первую очередь о разнообразии культур на поле. Чтобы поддерживать такое разнообразие, необходимо реализовать сложный график посадки, ухода, и сбора урожая. Но, несмотря на все эти усилия, такая тактика часто уступает монокультурному земледелию в продуктивности и эффективности.
Использование Новых Технологий
Монокультура, как правило, экономит фермерам время и деньги, открывая им возможность использовать новые технологии в сельском хозяйстве для максимизации своих производственных показателей. Среди новейших технических решений для фермеров – дроны, наземные датчики, и спутниковые данные. Все они используются для отслеживания состояния полей и управления всеми этапами культивации на основе точных данных. Например, платформа EOSDA Crop Monitoring использует спутниковые снимки для комплексного анализа полей онлайн. Инструмент предоставляет всю необходимую информацию, чтобы помочь фермерам принять своевременные и верные решения касательно сева, ирригации, внесения удобрений, сборе урожая, и многом другом.
EOS Crop Monitoring
Инструмент для аналитики полей с доступом к спутниковым снимкам с высоким разрешением – определяйте проблемные зоны дистанционно!
Специализированное Производство
Монокультурное сельское хозяйство дает фермерам возможность стать экспертами в выращивании конкретной культуры, поскольку каждый сезон они сталкиваются с одинаковыми проблемами в процессе культивации. Преимущество такой специализации заключается в том, что она позволяет увеличить прибыль и снизить затраты. При этом, не требуется никакой дополнительной техники или других ресурсов, кроме тех, которые необходимы для работы с данным видом сельскохозяйственных культур. Более того, когда на поле возделывается одна культура, легче осуществить спутниковый мониторинг ее здоровья и развития. Этот подход в мониторинге сельскохозяйственных культур основан на использовании 5 основных индексов вегетации: NDVI, MSAVI, NDRE, ReCl. Каждый из них наиболее полезен на разных этапах культивации. Например, MSAVI лучше использовать на ранних стадиях роста, когда индекс NDVI может предоставлять недостаточно точные данные из-за оголенности почвы.
Важно сравнивать показатели нескольких индексов на разных стадиях развития культур, чтобы точно определить ситуацию на поле согласно конкретному этапу роста. Это и многое другое позволяет сделать функция Стадии Развития в Crop Monitoring, где вы можете переключаться между внушительным списком индексов.
Карта растительности поля с нездоровой вегетацией на основе NDVI.
Рост Урожайности
Считается, что некоторые виды сельскохозяйственных культур, например, зерновые, дают более высокие урожаи при условии монокультурного выращивания. Однако, такое увеличение урожайности возможно только при условии ежегодного севооборота, в котором участвуют минимум две культуры. С помощью EOSDA Crop Monitoring фермеры могут создавать карты продуктивности поля, чтобы применять метод дифференцированного внесения семян, что способствует увеличению урожайности.
Карта продуктивности поля помогает понять, как повысить урожайность.
Упрощенный Контроль
Монокультурное сельское хозяйство определенно легче, чем поликультурное выращивание. Такая относительная простота объясняется тем, что выращивание одной культуры требует меньше усилий, знаний, и ресурсов, чем выращивание разных видов растений. Например, требуется гораздо меньше полевой техники в сравнении с поликультурным земледелием, когда нужно обеспечить уход за несколькими видами растений с разными потребностями к севу, ирригации, борьбе с вредителями, уборке, и др.
Увеличение Прибыли
Выращивая монокультурные растения, фермеры обычно получают более высокую прибыль. Например, выращивание одной культуры, которая лучше всего подходит для культивации в конкретных климатических условиях, позволяет фермерам получать более высокие урожаи и, следовательно, более высокие прибыли.
Минусы Монокультуры
Нашествие Вредителей
Фермеры, которые придерживаются монокультурного земледелия, сталкиваются с большими трудностями в борьбе с нашествием вредителей на своих полях. Вредители наиболее плодовиты на сельскохозяйственных угодьях, где каждый год выращивают только один вид культур. Причиной тому является постоянное наличие их излюбленной пищи, что позволяет им активно размножаться из года в год. Кроме того, касательно защиты от полевых паразитов, в монокультуре отсутствует один важный аспект, которым может похвастаться поликультурное земледелие – генетическое разнообразие растений. Например, поликультура может обеспечить выращивание на поле некоторых видов растений, которые отпугивают вредителей, тем самым выступая в качестве природного инструмента по борьбе с вредителями.
Избыточное Использование Пестицидов
Выращивание только одной культуры ведет к сокращению биоразнообразия на поле, что делает растения менее устойчивыми к болезням и вредителями. Следовательно, фермеры вынуждены применять большее количество пестицидов и гербицидов для защиты урожая. Эти химикаты проникают в землю, загрязняя почву и грунтовые воды. Более того, монокультура предполагает избыточное использования пестицидов поскольку некоторые виды вредителей выживают после использования химикатов, развивая к ним резистентность. Позднее, эти паразиты передают вновь приобретенный иммунитет своему потомству, которое, в свою очередь, будет еще активнее размножаться на данном участке поля, поскольку их основной источник пищи остается неизменным.
Деградация Почвы И Снижение Ее Плодородия
Монокультура в сельском хозяйстве нарушает естественный баланс почвы. Выращивание одних и тех же видов растений на одном участке поля истощает запасы питательных веществ в почве. Как следствие, снижается разнообразие бактерий и микроорганизмов, необходимых для поддержания плодородия грунта. Производство одной культуры на одной площади также отрицательно сказывается на структуре подстилающего слоя почвы. Ведь такой метод земледелия подразумевает наличие только одного типа корней, что недостаточно для удержания влаги и предотвращения эрозии почвы.
Избыточное Использование Удобрений
Поскольку выращивание только одного вида растений на одном и том же участке истощает почву, лишая ее биоразнообразия, фермеры склонны искусственно повышать плодородие своих пострадавших полей, применяя химические удобрения. Использование таких искусственных питательных веществ отрицательно сказывается на естественном составе почвы и, следовательно, оказывает разрушительное воздействие на экосистему в целом. Кроме того, следует отметить, что чем дольше применяется монокультура, тем больше химических удобрений оно требует, поскольку из года в год такие земли истощаются прогрессивным образом.
Избыточное Использование Воды
Если на одном земельном участке выращивают только один тип сельскохозяйственных культур, корневой системы этого вида недостаточно для поддержания структуры почвы, что может привести к эрозии и потере водопоглощающей способности грунта. По этой причине, почва на монокультурных полях часто лишается значительного верхнего слоя, что препятствует удержанию воды на таких сельскохозяйственных угодьях. Чтобы восполнить потребность растений во влаге на таких полях, фермеры вынуждены прибегать к избыточной ирригации. Это, в свою очередь, означает истощение местных водных источников: озер, рек, и водохранилищ. Более того, это влечет за собой негативные последствия для экосистем таких водных источников.
Сокращение Биоразнообразия
Ключевым аспектом природы является ее биологическое разнообразие, и сельскохозяйственный сектор не является исключением. Чем больше разнообразных биологических видов присутствует на конкретной местности, тем сильнее и богаче ее экосистема. Одной из основных проблем монокультуры в сельском хозяйстве является сокращение биологического разнообразия. Видовое разнообразие растений, животных, и насекомых в конкретной среде помогает контролировать чрезмерное распространение вредителей, болезней, и других негативных явлений. Монокультура же напротив ведет к нарушению естественного баланса почвы, вызывая сокращение биоразнообразия на местности.
Негативное Воздействие На Опылителей
Выращивание единственной культуры на поле также негативно влияет на таких важных участников природного репродуктивного цикла, как пчелы и другие опылители. Избыточное использование пестицидов, гербицидов, и других химических веществ в монокультурном сельском хозяйстве вредит здоровью и сокращает популяции насекомых-опылителей, призванных поддерживать рост культур и плодородие почвы. Кроме того, поля, засеянные одной культурой, могут простираться на несколько километров во всех направлениях. В такой ситуации, опылители страдают из-за отсутствия разнообразного рациона, так как им доступен только один вид пищи.
Такое отсутствие биоразнообразия в естественной среде обитания пчел и других опылителей также приводит к дефициту полезных для их здоровья бифидобактерий или лактобактерий. Отсутствие необходимых микроорганизмов, в свою очередь, означает быструю порчу пищи в ульях, сокращая запасы еды для пчел и ослабляя их иммунную систему.
Экономические Риски
Выбирая монокультурное сельское хозяйство для своей фермы, агроном ставит на карту весь потенциальный урожай со своих полей. И причина этого довольно проста. Если что что-то пойдет не так во время выращивания (засуха, сильные дожди, вредители и тд), фермер может потерять сразу весь урожай, так как выращивает только одну культуру, а вместе с ним и прибыль за весь сезон, что довольно рискованно с экономической точки зрения.
Загрязнение Окружающей Среды
Натуральное сельское хозяйство предполагает выращивание культур с целью прокормить семью или местное население. Монокультура, напротив, подразумевает большие объемы производства с целью извлечения максимальной коммерческой выгоды. Но чтобы достичь больших урожаев при выращивании одной культуры, фермерам приходится прибегать к избыточному использованию химикатов и воды, тем самым истощая и загрязняя природные ресурсы. Более того, агрономы часто игнорируют принципы умного земледелия при выращивании единственной культуры.
Но вред монокультуры для окружающей среды не заканчивается ее культивированием. Большие объемы производства требуют доставить огромный урожай одной культуры во множество пунктов назначения, которые могут находиться в тысячах километров друг от друга. Такая логистика подразумевает использование крупных наземных, морских, или воздушных транспортных средств в цепи поставок. Все они используют тот или иной вид ископаемого топлива (нефть, газ, и другие) для передвижения. Однако, сгорание ископаемого топлива являются одной из основных причин загрязнения окружающей среды и парникового эффекта. Все это приводит к глобальным изменением климата из-за сельскохозяйственной деятельности.
Снижение Последствий Монокультурного Земледелия
Последствия монокультурного земледелия для окружающей среды будут отличаться в зависимости от интенсивности его применения. Под интенсивностью подразумевается период, в течение которого одна и та же культура выращивалась на определенном земельном участке. Если, например, монокультура применяется на одних и тех же полях год за годом без изменений, это считается наихудшей формой ведения данной сельскохозяйственной практики, так как оказывает наибольшее влияние на почву и окружающую среду в целом.
Теперь рассмотрим, какие решения существуют для предотвращения или уменьшения негативного воздействия данного метода земледелия на окружающую среду.
Внедрение Севооборота
Чередование различных типов культур на одном поле может существенно помочь избежать некоторых серьезных негативных воздействий монокультуры на почву. Например, ежегодный севооборот прерывает круговорот вредителей и способствует поддержанию сбалансированного состава почвы. Существует множество схем севооборота, и большинство хозяйств выбирают те, которые лучше всего подходят для местных условий окружающей среды.
Рациональное Использование Удобрений
Методы внесения химических удобрений на полях, особенно если это монокультура, должны стать более устойчивыми, поскольку использование таких веществ оказывает пагубное влияние на экосистемы. Современные технологии позволяют вносить удобрения более разумно, учитывая потребности растений на каждом участке поля. Например, функция “Зонирование” в Crop Monitoring позволяет эффективно вносить удобрения только на те участки поля, где они действительно необходимы. Это возможно благодаря созданию карт вегетации, которые делят поле на зоны (от 2 до 7) на основе значений индекса NDVI. Таким образом, фермер получает карту поля, где видит участки с высокой и низкой растительностью. Такие карты значительно упрощают применение метода дифференцированного внесения удобрений, позволяя удовлетворить потребности растений и минимизировать использование химикатов, а вместе с тем и их вред для окружающей среды.
Рациональное Использование Гербицидов И Пестицидов
Интенсивное использование синтетических пестицидов и гербицидов наносит ущерб не только экосистемам, но и ухудшает качество почв, что приводит к снижению урожая. и прибыли фермера. Самое простое решение этих проблем – сократить нормы использования синтетических веществ. Но этого может оказаться недостаточно, чтобы минимизировать их вред для окружающей среды. Поэтому, самым эффективным решением будет перейти на органические гербициды и пестициды. Положительные эффекты их применения в монокультурном сельском хозяйстве могут быть усилены севооборотом, поскольку он способствует естественной защите растений от вредителей и болезней.
Рациональное Использование Воды
Рациональное использование такого важного природного ресурса, как вода, является одним из важнейших вопросов в сельскохозяйственном секторе, особенно в монокультуре. Лучшей практикой считается выращивание сельскохозяйственных культур возле водоемов, чтобы уменьшить использование грунтовых вод и сохранить влагоемкость почвы. Все это возможно, прежде всего, при условии смены культур в севообороте, даже если одновременно на поле выращивается только одна культура.
От Монокультуры К Поликультуре
Монокультура имеет свои плюсы и минусы. Но несмотря на некоторые свои преимущества для промышленного сельского хозяйства, экологические недостатки этого метода земледелия в конечном итоге перевешивают его положительные стороны. Вот почему важно перейти к более разумным подходам и методам ведения сельского хозяйства. Это может показаться очевидным, но стоит отметить, что лучшая альтернатива монокультуре – это поликультура, то есть выращивание нескольких видов культур на поле одновременно.
Поликультура помогает различным видам сельскохозяйственных культур дополнять друг друга и лучше использовать питательные вещества почвы. Примером ухода от монокультуры в Европейском союзе является инициатива «Greening» или «Green Payment», ежегодно предоставляющая субсидии фермерам, которые используют благоприятные для планеты подходы и методы выращивания сельскохозяйственных культур. Будем надеяться, что такие позитивные инициативы как официальных властей, так и самих фермеров будут только приумножаться и приведут к ощутимым позитивным изменениям в сельскохозяйственном секторе по всей планете.
Источник