Informacija

4.3.2: Pramoninis žemės ūkis – biologija

4.3.2: Pramoninis žemės ūkis – biologija


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Taip pat žinomas kaip tradicinis žemės ūkis, pramoninis žemės ūkis yra ūkininkavimo būdas, apimantis sintetinių trąšų, sintetinių pesticidų ir mašinų naudojimą. Pramoninis žemės ūkis priklauso nuo didelių investicijų į mechanizuotą įrangą, daugiausia varomą iškastiniu kuru. Gyvulių atveju didžioji dalis produkcijos gaunama iš sistemų, kuriose gyvūnai yra labai susitelkę ir uždari.

Sintetiniai pesticidai

Kenkėjai yra organizmai, atsirandantys ten, kur jų nenorima, arba kurie daro žalą pasėliams, žmonėms ar kitiems gyvūnams (pav. (PageIndex{a})). Taigi terminas „kenkėjas“ yra labai subjektyvus terminas. A pesticidas yra bet kokios medžiagos, skirtos užkirsti kelią, sunaikinti, atbaidyti ar sušvelninti bet kokį kenkėją, terminas. Nors dažnai klaidingai suprantama, kad tai reiškia tik insekticidus, terminas pesticidas taip pat taikomas herbicidai (piktžolių naikintuvai), fungicidai ir įvairios kitos kenkėjams naikinti naudojamos medžiagos. Cheminiai pesticidai gali būti veiksmingi, greitai veikiantys, pritaikomi visoms kultūroms ir visoms aplinkybėms. Pirmą kartą panaudojus pesticidus, galima įspūdingai padidinti pasėlių produkciją. Tačiau nepaisant šių pradinių laimėjimų, per didelis pesticidų naudojimas gali būti ekologiniu požiūriu netinkamas (žr. Pramoninio žemės ūkio trūkumai). Dėl savo prigimties dauguma pesticidų kelia tam tikrą žalos pavojų – pesticidai gali pakenkti žmonėms, gyvūnams ir (arba) aplinkai, nes jie skirti žudyti ar kitaip neigiamai paveikti gyvus daiktus. Tuo pačiu metu pesticidai yra naudingi visuomenei, nes gali sunaikinti potencialius ligas sukeliančius organizmus ir kontroliuoti vabzdžius, piktžoles, kirmėles ir grybus.

Paveikslas (PageIndex{a}): Medvilninis straublys laikomas pagrindiniu kenkėju, nes jis daro žalą medvilnės augalams. Vaizdas ARS USDA (viešasis domenas).

Monokultūrinis ūkininkavimas

Pramoniniame žemės ūkyje dirba monokultūra ūkininkavimas, kai dideliame plote auginami tik vienos rūšies augalai (pav. (PageIndex{b})). Augalai monokultūroje yra tolygiai išdėstyti ir jiems taikomi vienodi sodinimo, drėkinimo, trąšų, derliaus nuėmimo ir kt. reikalavimai, o šis vienodumas lemia efektyvų žemės ūkio technikos naudojimą. Dažnai pasėlis yra a didelis derlius įvairovė (didelio derlingumo veislė; HYV), kuri gaminama selektyviai veisiant atskirus augalus su pageidaujamomis savybėmis. Palyginti su tradicinėmis kultūromis, HYV gali pagaminti daugiau iš žemės vieneto. Monokultūrinis ūkininkavimas kenkia genetinei ir rūšių įvairovei žemės ūkyje, tačiau skatina kenkėjų plitimą ir rizikuoja, kad visi šimtų akrų augalai gali būti imlūs tai pačiai ligai (žr. Genetinė įvairovė).

Paveikslas (PageIndex{b}): Monokultūros, tokios kaip šis bulvių ūkis (kairėje) ir medvilnės ūkis (dešinėje), palengvina ūkininkavimo įrangos naudojimą; tačiau tai mažina genetinę įvairovę ir sunaudoja iškastinį kurą. Kairysis vaizdas, sukurtas NightThree (CC-BY) ir dešinysis Kimberly Vardeman (CC-BY) vaizdas.

Pramoninės žemdirbystės privalumai

Pramoninis žemės ūkis labai padidino našumą ir efektyvumą. Maisto gamyba visame pasaulyje nuo 1940-ųjų apskritai išaugo (pav. (PageIndex{c})); Pasaulio bankas apskaičiavo, kad 70–90 procentų pastarojo meto maisto gamybos padidėjimo yra pramoninio žemės ūkio, o ne didesnio dirbamo ploto rezultatas ((PageIndex{d})). Jungtinių Valstijų vartotojai tikisi gausaus ir nebrangaus maisto. Be to, sintetinių pesticidų naudojimas užtikrina, kad produkcija būtų santykinai be dėmių (pav. (PageIndex{e})).

Paveikslas (PageIndex{c}): Kukurūzų derlius metrinėmis tonomis (tonomis; 1000 kilogramų) iš hektaro laikui bėgant. Nors derlius kasmet svyravo, nuo 1940-ųjų jis apskritai padidėjo. Šį žemės ūkio efektyvumo didėjimą iš dalies lemia pramoninė žemės ūkio praktika. (Hannah Ritchie ir Maxo Roserio vaizdas / Mūsų pasaulis duomenyse (CC-BY)

Paveikslas (PageIndex{d}): Ariamos (dirbamos) žemės, reikalingos tam tikram derliaus kiekiui užauginti, laikui bėgant sumažėjo dėl pagerėjusio žemės ūkio efektyvumo. Hannah Ritchie ir Maxo Roserio vaizdas / Mūsų pasaulis duomenyse (CC-BY)

Paveikslas (PageIndex{e}): Daugelis iš mūsų atidžiai apžiūri produkciją bakalėjos parduotuvėje ir pasirenka be defektų. Šis vizualiai patrauklus produktas gaunamas naudojant sintetinius pesticidus. Visuomenės sveikatos vaizdų bibliotekos vaizdas (viešasis domenas).

Pramoninis žemės ūkis plečiasi ten, kur galima auginti pasėlius. Neturtingas dirvas patręšus sintetinėmis trąšomis, jos gali tapti derlingos. Be to, drėkinimo sistemos skatina aukštą žemės ūkio produktyvumą regionuose ir sezonais, kurie kitu atveju remtų tik labiausiai sausrai atsparias rūšis. Pavyzdžiui, apie 25 % Jungtinėse Amerikos Valstijose suvartojamo maisto gaminama Kalifornijos centriniame slėnyje, kur vasaros mėnesiais lyja mažai (pav. (PageIndex{f})).

Paveikslas (PageIndex{f}): Keturi Kalifornijos centrinio slėnio regionai. Vaizdas sukurtas USGS (viešasis domenas).

Pramoninio žemės ūkio trūkumai

Ekonominiu požiūriu JAV žemės ūkio sektorius apima vis didesnes federalines išlaidas. Taip pat pastebimas didėjantis ūkininkų pajamų skirtumas ir didėjanti jų koncentracija agroverslas— pramonės, susijusios su žemės ūkio produktų gamyba, perdirbimu ir platinimu, į vis mažiau ir mažiau rankų. Rinkos konkurencija yra ribota, o ūkininkai mažai kontroliuoja savo prekių kainas, todėl jie ir toliau gauna vis mažesnę dalį vartotojų dolerių, išleidžiamų žemės ūkio produktams.

Dėl ekonominio spaudimo per pastaruosius kelis dešimtmečius labai sumažėjo ūkių, ypač mažų ūkių, ir ūkininkų skaičius. Nuo 1987 iki 1997 m. buvo prarasta daugiau nei 155 000 ūkių. Ekonominiu požiūriu potencialiems ūkininkams šiandien labai sunku pradėti verslą dėl didelių verslo sąnaudų. Ūkininkavimo įranga yra brangi, o pramoninė žemės ūkio sistema yra palanki dideliems įmonių ūkiams, kurie gali lengviau investuoti į šią įrangą. Nors ši įranga skatina efektyvumą, ji taip pat sumažina darbo vietų skaičių žemės ūkyje (pav. (PageIndex{g})).

Paveikslas (PageIndex{g}): Žemės ūkyje dirbančių žmonių skaičius pasirinktose šalyse laikui bėgant. Apskritai žemės ūkio darbuotojų skaičius sumažėjo, nes ūkininkavimo praktika tapo efektyvesnė ir žemės ūkio technika atliko užduotis, kurios anksčiau buvo atliekamos rankomis. Tai yra ir privalumas, nes žmonės gali laisvai siekti kitos karjeros, ir trūkumas, nes sumažėja darbo vietų. Max Roser / Mūsų pasaulis duomenyse (CC-BY)

Mechaninė žemės ūkio įranga, reikalinga pramoniniam žemės ūkiui, priklauso nuo iškastinio kuro. Deginant iškastinį kurą išsiskiria oro tarša, įskaitant šiltnamio efektą sukeliančias dujas, kurios sukelia klimato kaitą. Be to, pramoniniame žemės ūkyje naudojamos sintetinės trąšos ir pesticidai gaminami iš iškastinio kuro. Be to, žemės ūkio plotuose retai būna tiek biomasės (organinės medžiagos, kurią sudaro gyvi daiktai), kiek biologinės įvairovės, nepažeistos ekosistemos. Biomasė yra svarbi anglies absorbentė, nes jos organinės molekulės kaupia anglį, kuri kitu atveju galėtų būti atmosferoje anglies dioksido arba metano pavidalu – abi šiltnamio efektą sukeliančios dujos. Dirvožemis, kuriame yra daug organinių komponentų, taip pat yra anglies absorbentai. Pramoninė žemės ūkio praktika, kuri išeikvoja šiuos dirvožemius (žr. toliau), prisideda prie klimato kaitos, tačiau alternatyvi praktika gali paskatinti šią sveiko dirvožemio naudą (žr. Tvarus žemės ūkis).

Nors sintetinės trąšos aprūpina augalus būtinomis maistinėmis medžiagomis dideliam produktyvumui, trąšų perteklius per nuotėkį gali patekti į vandens telkinius. Dėl to ežeruose, upėse ir įlankose gali žydėti dumbliai arba fotosintetinės bakterijos. eutrofikacija. Šie fotosintetiniai mikroorganizmai kartais gamina toksinus, kurie žudo vandens gyvūnus ir netgi gali pakenkti žmonėms, vartojantiems šiuos gyvūnus. Be to, jie neleidžia vandens augalams patekti į šviesą. Galutiniam dumblių žydėjimo skilimui reikia deguonies, todėl atsiranda hipoksija (mažas ištirpusio deguonies kiekis), dar labiau kenkiant vandens rūšims. Be to, pramoninis žemės ūkis teršia vandenį pesticidais ir nuosėdomis. Pesticidai yra plačiai paplitę ne tik paviršiniame vandenyje, bet ir požeminiame vandenyje aptikta visų cheminių klasių pesticidų.

Pramoninė žemės ūkio praktika dažnai kenkia dirvožemio kokybei. Pavyzdžiui, vėjo ir vandens erozija atvirame viršutiniame dirvožemio sluoksnyje pašalina daleles ir maistines medžiagas iš dirvožemio (tai taip pat prisideda prie eutrofikacijos ir taršos nuosėdomis). Arimas (dirvos maišymas) ir per didelis gyvulių ganymas padidina eroziją. Kai gyvuliai pašalina per daug augmenijos iš ploto, augalų šaknys nebepritvirtina dirvos ir atsiranda erozija. Žemės ūkio technika sutankina dirvą. Tai riboja vandens prasiskverbimą į dirvą (mažėja dirvožemio pralaidumas), pasunkėja šaknų prasiskverbimas į dirvą ir trukdo dujų mainams šaknyse. Ypatingais atvejais dirvožemis eroduoja ir prarado gebėjimą sulaikyti vandenį, todėl ariama (dirbama) žemė tampa panaši į dykumą (dykumėjimas; žr. Dirvožemio degradacija; figūra (PageIndex{h})).

Paveikslas (PageIndex{h}): Per didelis ganymas nualino dirvožemį Rukvos lygumose pietvakarių Tanzanijoje. Vaizdas Lichinga (CC-BY-SA).

Drėkinimas gali sukelti druskėjimas (padidėjęs druskingumas). Nors pats vanduo ilgainiui išgaruoja, išsiskleidžia arba nuteka iš dirvožemio, vandenyje ištirpusių mineralų gali likti dirvožemyje. Laikui bėgant šie mineralai gali susikaupti iki toksiško kiekio daugumai augalų. Kaip aptarta Vandens naudojimas, drėkinimas žemės ūkyje sudaro 69 % viso pasaulio vandens suvartojimo. Pakankamas vandens paėmimas drėkinimui prisideda prie vandens trūkumo ir atitraukia vandens iš ekosistemų (žr. Akvedukai).

Pakartotinis pesticidų naudojimas daro selektyvų spaudimą vabzdžiams, grybams ir kitiems augalų kenkėjams, kad išsivystytų atsparumas pesticidams. Atsitiktinai kai kurie kenkėjų populiacijos individai gali turėti genų versijas, kurios suteikia atsparumą pesticidams. Kai šios populiacijos yra veikiamos pesticidų, asmenys, turintys šias genų versijas, yra labiausiai linkę išgyventi ir daugintis. Tada jie perduoda šiuos genus savo palikuonims, o atsparumas pesticidams laikui bėgant tampa vis labiau paplitęs populiacijoje (pav. (PageIndex{i})). Šiuo metu pesticidus gali reikėti naudoti didesnėmis koncentracijomis arba dažniau, kad būtų pasiektas toks pat poveikis. Jei iš pradžių naudotas pesticidas nebebus veiksmingas, ūkininkas būtų priverstas ieškoti kito pesticido. Per 400 vabzdžių ir erkių kenkėjų bei daugiau nei 70 grybelinių patogenų tapo atsparūs vienam ar keliems pesticidams.

Paveikslas (PageIndex{i}): Pesticidų naudojimas gali turėti įtakos atsparumo pesticidams raidai. Šiame hipotetiniame pavyzdyje purpurinis vabalas turi geno versiją, dėl kurios jis atsparus pesticidams (viršuje kairėje). Taikomi pesticidai, kurie sunaikina daugumą jautrių individų (baltieji vabalai; viršuje dešinėje). Vėlesnėje kartoje purpuriniai, atsparūs vabalai yra labiau paplitę, nes turėjo didesnę galimybę išgyventi ir daugintis (apačioje kairėje). Panaudojus kitą pesticidą, dar didesnė gyventojų dalis yra atspari. Vaizdas pakeistas iš Delldot (CC-BY-SA).

Pesticidų naudojimo išlaidos žmonių sveikatai ir aplinkai buvo paskirstytos netolygiai. Nepaisant to, kad liūto dalis cheminių pesticidų naudojama išsivysčiusiose šalyse, 99 procentai visų apsinuodijimo pesticidais atvejų įvyksta besivystančiose šalyse, kur reguliavimo, sveikatos ir švietimo sistemos yra silpniausios. Daugelis besivystančių šalių ūkininkų per daug naudoja pesticidus ir nesiima tinkamų saugos priemonių, nes nesuvokia rizikos ir bijo mažesnio derliaus. Dar blogiau tai, kad besivystančios šalys retai turi stiprias pavojingų cheminių medžiagų reguliavimo sistemas; pramoninėse šalyse uždrausti arba ribojami pesticidai plačiai naudojami besivystančiose šalyse. Ūkininkų supratimas apie tinkamą pesticidų naudojimą skiriasi priklausomai nuo aplinkos ir kultūros. Ilgalaikis pesticidų poveikis buvo susijęs su keletu lėtinių ir ūmių padarinių sveikatai, pavyzdžiui, ne Hodžkino limfoma, leukemija, taip pat širdies ir plaučių sutrikimais, neurologiniais ir hematologiniais simptomais bei odos ligomis.

Pesticidai taip pat sukėlė stresą apdulkintojams ir kitoms naudingoms vabzdžių rūšims. Jie gali sukelti natūralių priešų sunaikinimą, kuris reguliuotų kenkėjų populiacijas nepažeistoje ekosistemoje. Pavyzdžiui, kai obuolių augintojai pradėjo kontroliuoti kenkėjus pesticidu dichlordifeniltrichloretanu (DDT), kuris nuo to laiko buvo uždraustas, jie greitai pastebėjo, kad jų sodus užpuolė žvyneliai ir erkės. Priežastis: DDT nužudė jų natūralius priešus. Apskritai pramoninio žemės ūkio tarša ir buveinių nykimas dėl sveikų ekosistemų pavertimo žemės ūkio laukais kelia didelę grėsmę biologinei įvairovei. Kaip minėta anksčiau, monokultūrinis ūkininkavimas riboja pasėlių biologinę įvairovę.

Kalbant apie gyvulininkystę, gyvulių laikymas uždarose patalpose padidina ligų plitimo tarp jų riziką. Dėl šios priežasties maistiniams gyvūnams dažniausiai skiriami antibiotikai profilaktiškai arba esamoms infekcijoms gydyti. Kaip aptarta Infekcinių ligų skyriuje, per didelis antibiotikų vartojimas (žmonėms ar ūkiniams gyvūnams) padidina atranką antibiotikams atsparių bakterijų ar kitų ligas sukeliančių organizmų štamų evoliucijai. Sunkiau gydomos antibiotikams atsparių padermių sukeltos infekcijos.

Kaip ir daugelyje pramonės praktikų, galimi pavojai sveikatai dažnai yra susiję su ūkininkavimo praktika. Šiuo metu tiriamas ir tiriamas subterapinis antibiotikų naudojimas gyvulininkystėje, vandens ir maisto užterštumas pesticidais ir nitratais. Ūkio darbuotojų sveikata taip pat atsižvelgiama į visus ūkininkavimo būdus.


Žiūrėti video įrašą: Pavasarinė seja. spring sowing. mud. John deere 7530p. Vaderstad rapid. 2017 Lithuania (Gegužė 2022).