Обеспечение продовольствием Сельское хозяйство 1 2 Одна

Обеспечение продовольствием Сельское хозяйство

1. 2. Одна из важнейших проблем современности, связанных с окружающей средой – это проблема производства продуктов питания. По оценке продовольственных с сельскохозяйственных организаций 20% жителей развивающихся стран недоедают, 60% страдают от плохого питания, т. к. в пище недостаточно животного протеина. 2

n n Плодородные земли уже все распаханы. Максимальные территории, которые могут быть распаханы составляют 3, 2 млрд га. В настоящее время обрабатываются 1, 3 млрд га. 3

n Рост населения требует вовлечение такой площади пахотных земель, какое было распахано со времен неолита (или нового каменного века) – это только для поддержания современного уровня питания. 4

1. 2. Вместе с тем, в настоящее время происходит активный процесс изъятия из с/х оборота пахотных земель для расширения городов. Общая площадь всех городов равна площади Франции. Кроме того, земли изымаются для строительства дорог, аэропортов, военных баз, большие территории затапливаются при строительстве плотин. 5

n Для выживания человека необходимая площадь пахотной земли составляет 0, 9 га (минимум – 0, 6), а на самом деле в среднем на 1 жителя земли приходится только 0, 4 га. 6

Попытки ученых – экологов спрогнозировать максимальную численность человечества n Кларк. Исходя из общей площади обрабатываемой земли (82 млн кв. км), ее продуктивности и суточного рациона ( 2400 ккал) он оценил максимальную численность населения Земного шара в 1410 млрд человек. Далее, если предусмотреть возможность питания животными белками в виде молока и мяса, то максимальная емкость Земного шара составит 45 млрд человек. 7

1. Гейтс оценивал предельные возможности биосферы. В качестве отправной точки своих рассуждений он принял в качестве суточного рациона 3000 ккал и предположил, что питание будет обеспечиваться только мясом коров, а те в свою очередь будут питаться только кукурузой. 8

n 3000 ккал (это рацион человека)<--30000 ккал (говядина )<-- 300000 ккал (кукуруза) <-- 3, 000 ккал (энергия Солнца) 9

n Исходя из этих рассуждений, он сделал вывод, что для существования 1 человека требуется урожай с площади 0, 6 га ( а к 1971 г. приходилось только 0, 4). 10

Совершенно понятно, что простым расширением площади пахотных территорий невозможно решить продовольственную проблему человечества. Остается единственный путь – это увеличение урожайности. 11

Кроме того, что площадь земель, пригодных для с/х использования физически ограничена, существуют и другие факторы, ограничивающие мировой рост с/х продукции. К таким факторам следует отнести: 12

n n n Деградацию земель; Загрязнение почвы; Энергетический кризис; Истощение запасов природных удобрений (в частности фосфорных); Ограниченность водных ресурсов. 13

ЭВОЛЮЦИЯ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ В АГРОСИСТЕМАХ. Необходимо осознать, что современное сельское хозяйство является крупнейшим потребителем энергии. Для примера, энергия, затрачиваемая в США на производство продуктов питания соизмерима со всей энергией, которую потребляет такая крупная страна, как Индия. 14

n В промышленно развитых странах производство продуктов питания является исключительно энергоемким процессом и в среднем на это тратится около 10% всего национального энергопотребления. Уже сегодня количество энергии, получаемой при фотосинтезе меньше энергии ископаемого топлива, прямо или косвенно расходуемое на производство продуктов питания. 15

В промышленно развитых странах возрастает абсолютное количество энергии, расходуемое на производство продуктов питания. 16

ПРОИЗВОДСТВО кукурузы в США 1945 1970 2, 3 млн ккал/га 7, 2 млн ккал/га 17

В промышленно развитых странах возрастает и относительное количество энергии, расходуемое на производство продуктов питания. 18

n n Другими словами происходит снижение эффективности с/х производства: Энергия продуктов питания/(Общее кол-во энергии, затраченное на производство + транспорт) 0 19

20

n В настоящее время можно сказать, что основным источником пищи на Земле является нефть. Если все население Земли стремиться обеспечить по американским стандартам питания, то всех запасов нефти хватит до 2020 г (это пессимистический прогноз). По оптимистическому проекту – хватит до 2150 г. 21

Но эти прогнозы не учитывают n n n Рост населения планеты Не вся нефть расходуется на производство продуктов питания. 22

Развитие с/х на промышленной основе, как потребителя огромного количества энергии не гарантировано в будущем. Сохранение такой структуры будет сопровождаться непрерывным повышением стоимости продуктов питания и цен на ископаемое топливо и энергию вообще. 23

Недостаток воды n n n Расход воды на производство 1 га хлопка – 5500 т 1 га свеклы – 8500 -1000 т 1 га кукурузы – 20000 т 1 га риса - 40000 т за вегетационный сезон 24

n Длительно практикуемое земледелие в засушливых районах Земного шара, где используется для орошения грунтовые воды, уже невозможно поддерживать, из-за нарушения водного баланса. 25

Характеристика Индустриальной агрикультуры n Замена тяглового скота машинами, использующими ископаемое топливо. Это приводит к увеличению энергоемкости производства продуктов питания (удорожание продуктов), с одной стороны, а с другой - использование тяжелых машин приводит у уплотнению почвы. 26

n Увеличение площади культивируемых земель. Как правило, на современном этапе, новые земли, вовлекаемые земли мало пригодны для возделывания на них с/х культур. Такие земли быстро забрасываются, их почвы деградируют. 27

n Расширение использования искусственных удобрений и пестицидов. 1 тонна удобрений давала 15 -20 т дополнительного урожая в последствие – только 2 тонны. 28

n Увеличение ирригации земель. Возможности развития этого направления развития сельского хозяйства имеют естественные ограничения. Если в период с 1950 по 1980 гг количество орошаемых земель в мире возросло в 2, 6 раза (т. е. на 260%), то за последующие 13 лет (1993) – только на 17%. Это связано с тем, что водные ресурсы Земли ограничены. Кроме того, современные системы ирригации используют грунтовые воды. Скорость их использования значительно превышает скорость их возобновления. 29

Селекция с/х растений, замена старых сортов более продуктивными. Генная инженерия 30

«Зелёная революция» n На первом этапе внедрение районированных высокопродуктивных сортов с/х растений дало колоссальный эффект – наблюдался стремительный рост производства продуктов питания в беднейших странах Земли (главным образов в тропиках). Недаром эта программа получила название – революция. 31

n n n Однако по прошествии некоторого времени стало ясно, что Зеленая революция продолжаться сколь угодно долго не может. Успехи Революции практически сводятся на нет стремительным ростом населения развивающихся стран. В засушливых регионах Земли зеленая революция невозможна без ирригации Зеленая революция дает эффект только в крупных хозяйствах, но не на маленьких личных. Это, следовательно, ведет к обнищанию большинства населения. Высокопродуктивные сорта сорго, ямса и проса могут культивироваться не повсеместно во всех странах третьего мира, а только в ограниченном их числе. 32

Построение устойчивой модели производства продуктов питания. n С точки зрения экосистемного подхода к сельском у хозяйству, земледельцы должны рассматриваться как растительноядные, а пастухи – как хищники, которые беспокоятся о благополучии своих жертв. 33

n Принципы, на которых функционируют экосистемы, приложимы и к антропогенным системам. Однако, человек в своей деятельности не позволяет этим системам развиваться естественным путем, поскольку вынужден бороться с вредителями и болезнями. Все это нарушает естественное функционирование антропогенных систем. 34

«Органическое» сельское хозяйство 1. 2. 3. 4. Для поддержания устойчивости, экосистемы осуществляют цикличное использование питательных веществ Для устойчивости естественные экосистемы используют солнечный свет в качестве источника энергии. Для устойчивости размер популяций консументов поддерживается на таком уровне, что в естественных экосистемах не наблюдается сверх эксплуатация ресурсов. Для устойчивого функционирования экосистем важно поддерживать биоразнообразие. 35