Wyżywienie 10 miliardów ludzi: Więcej żywności na mniejszej powierzchni

Gdy gleba pozostaje niezagospodarowana, traci więcej wody w procesie parowania i jest bardziej narażona na wywiewanie przez wiatr lub wypłukiwanie przez deszcz. Naga gleba jest również bardziej podatna na chwasty. Szybko rosnący „międzyplon”, taki jak żyto czy gryka, może być siany, by konkurować z chwastami i chronić glebę.

Ewentualnie można dodać pokrycie organiczne, takie jak słoma, żeby chronić powierzchnię gleby. Takie działanie nazywane jest mulczowaniem.

Bardziej efektywne nawadnianie jeszcze bardziej zmniejszy degradację gleby i pozwoli na zwiększenie upraw przy wykorzystaniu mniejszej ilości wody.

Rozwiązanie nr 2: Agroekologia

W naturalnych ekosystemach składniki odżywcze krążą pomiędzy roślinami a glebą, w miarę jak rośliny rosną i umierają.

Kiedy uprawiamy rolę, te cykle zostają przerwane, ponieważ rośliny są zbierane, zanim zdążą zwrócić swoje składniki odżywcze do gleby.

Agroekologia to strategia rolnicza, która stara się naśladować te naturalne cykle. Wykorzystując zależności między roślinami, zwierzętami i środowiskiem, systemy agroekologiczne minimalizują swoje zapotrzebowanie na nakłady zewnętrzne, podnosząc swoją produktywność i zwiększając zrównoważenie, przy jednoczesnym ograniczaniu zanieczyszczeń i odpadów.

Różne uprawy potrzebują innych ilości składników odżywczych. W związku z tym prowadzenie różnych upraw na tej samej glebie, razem lub naprzemiennie, pozwala na efektywne wykorzystywanie dostępnych składników odżywczych bez zubożania ich.

Uprawianie współrzędne zwiększa również różnorodność systemów rolnych. Bardziej różnorodne systemy lepiej sobie radzą zarówno z naturalnymi, jak i ekonomicznymi zmiennościami.

Spójrzmy na przykład takiego systemu. W agroleśnictwie uprawy (i czasem żywy inwentarz) są hodowane razem z drzewami na tym samym obszarze.

Ale co jest w tym takiego świetnego?

Same drzewa magazynują znaczne ilości węgla w drewnie i korzeniach. Co więcej, poprzez polepszanie jakości gleby, podnoszą jej zdolność do pochłaniania CO₂ z atmosfery!

Gdy na jednym obszarze uprawiane są różne rośliny, istnieje mniejsze prawdopodobieństwo, że szkodniki lub choroby spowodują zniszczenia w uprawach.

Niektóre rośliny potrafią chronić uprawy przed szkodnikami poprzez sygnalizację chemiczną. To naprawdę może zdziałać cuda. We wschodniej i południowej Afryce gąsienice świdra łodygowego powodują zmniejszenie plonów kukurydzy nawet o 80%!

Dorosłe ćmy świdra łodygowego składają jaja na uprawach kukurydzy. Preferują jednak składanie ich na rozplenicy słoniowej, więc są „odpychaneu0022 od kukurydzy, jeśli rozplenica jest uprawiana wzdłuż granicy pola.

Natomiast roślina o nazwie Desmodium uncinatum produkuje substancje chemiczne, które odstraszają mole. Chroni ona również uprawy przed pasożytniczymi chwastami.

Gdy wykorzystywane są razem, rośliny te tworzą silny efekt „odpychająco-przyciągającyu0022 zarówno przeciwko owadom, jak i chwastom:

Oprócz ochrony upraw Desmodium jest jedną z grup roślin, która ma zdolność dodawania azotu do gleby. Te rośliny (do których zaliczają się również groch i fasola) mają specjalne porozumienie z pewną grupą bakterii żyjących wewnątrz ich korzeni. Te bakterie wychwytują azot z atmosfery i przekazują go roślinom w zamian za pokarm.

Część tego azotu trafia do otaczającej gleby. W związku z tym uprawianie tych roślin na zmianę lub w połączeniu z innymi uprawami przywraca azot do gleby i zmniejsza zapotrzebowanie na nawóz.

Rozwiązanie nr 3: Rolnictwo precyzyjne

Jakość gleby może znacznie się różnić w obrębie jednego pola, zarówno przestrzennie, jak i sezonowo. Rolnictwo precyzyjne obejmuje wykorzystanie technologii do pomiaru tych zmiennych i dopasowuje się do nich. Dzięki specyficznym dla danego miejsca odczytom i próbkom wykorzystanie wody, nawozów i pestycydów można zoptymalizować tak, by zmaksymalizować plony przy jednoczesnym zminimalizowaniu ilości odpadów.

Rolnictwo precyzyjne ogranicza, zarówno ekonomiczne, jak i środowiskowe koszty hodowli. Jak?

1. Pozwala uniknąć niepotrzebnych emisji podtlenku azotu i zanieczyszczenia składników odżywczych powodowanego przez nieefektywne stosowanie nawozów (patrz poprzedni rozdział).
2. Potrzeba mniej energii, jeśli woda jest pompowana tylko do roślin jej potrzebujących.
3. Zmniejsza nagromadzanie się nadmiaru pestycydów, minimalizując ryzyko wykształcenia odporności przez szkodniki, i ogranicza wycieki tych trucizn do lokalnych ekosystemów.

Stan zdrowia roślin i ilość składników odżywczych mogą być monitorowane za pomocą czujników i skanerów w traktorach, natomiast drony mogą być wypuszczane nad pola w poszukiwaniu chwastów i szkodników.

Sztuczna inteligencja i GPS mogą być wykorzystywane do optymalizacji tras przejazdu traktorów, co minimalizuje ubijanie się gleby i zmniejsza jak najbardziej zużycie paliwa.

Tak naprawdę traktory mogłoby zostać całkowicie wyeliminowane! Opracowano autonomiczne roboty, które aplikują nawozy i pestycydy bezpośrednio tam, gdzie są one potrzebne. Zastosowanie tych robotów zmniejsza koszty pracy, zbijanie się gleby i emisję CO₂.

Roboty mogą być również wykorzystywane do niechemicznego odchwaszczania. Na przykład, chwasty można eliminować za pomocą prądu, unikając tym sposobem konieczności stosowania chemicznych herbicydów.

Roboty nie są tanie, a ich koszt uniemożliwia wielu rolnikom wdrożenie takich praktyk, zwłaszcza w krajach rozwijających się. Przeniesienie zarówno nowych, jak i starych technologii do tych regionów będzie zasadnicze, jeśli mamy produkować wystarczającą ilość żywności. Będzie to wymagało znacznych inwestycji, jak również wymiany wiedzy i zasobów pomiędzy krajami.

Wnioski

Oczywiście wprowadzone muszą zostać zmiany w tradycyjnych metodach rolniczych. W celu zwiększenia plonów przy jednoczesnym ograniczeniu odpadów i zużycia zasobów potrzebne będą zarówno rozwiązania naturalne, jak i technologiczne. A gdybyśmy mogli ulepszyć rośliny same w sobie?

 Podziel się opinią

https://climatescience.org/pl/advanced-food-feeding-10-billion/

Następny rozdział