Intenzivní pěstování plodin - Intensive crop farming

Intenzivní pěstování plodin je moderní průmyslová forma pěstování plodin . Metody intenzivního pěstování plodin zahrnují inovace v zemědělských strojích , zemědělských metodách, technologii genetického inženýrství , technikách pro dosažení úspor z rozsahu ve výrobě, vytváření nových trhů pro spotřebu, patentovou ochranu genetických informací a celosvětový obchod . Tyto metody jsou rozšířené ve vyspělých zemích .

Praxe průmyslového zemědělství je relativně nedávný vývoj v historii zemědělství a je výsledkem vědeckých objevů a technologického pokroku. Inovace v zemědělství začínající na konci 19. století obecně paralelně vyvíjejí masovou výrobu v jiných průmyslových odvětvích, která charakterizovala druhou část průmyslové revoluce . Identifikace dusíku a fosforu jako kritických faktorů růstu rostlin vedla k výrobě syntetických hnojiv , což umožnilo intenzivnější využívání zemědělské půdy pro rostlinnou výrobu.

Funkce

Některé plodiny se ukázaly být přístupnější intenzivnímu zemědělství než jiné.

  • velké měřítko  - stovky nebo tisíce akrů jedné plodiny (mnohem více, než lze absorbovat na místní nebo regionální trh);
  • monokultura  - velké plochy jedné plodiny, často pěstované rok od roku na stejné půdě nebo s malým střídáním plodin ;
  • agrichemicals  - spoléhání se na dovážená, syntetická hnojiva a pesticidy k poskytování živin a ke zmírňování škůdců a chorob, tyto se aplikují pravidelně
  • hybridní osivo  - použití specializovaných hybridů navržených tak, aby upřednostňovaly distribuci ve velkém měřítku (např. schopnost dozrát z vinné révy, odolávat přepravě a manipulaci);
  • geneticky modifikované plodiny  - použití geneticky modifikovaných odrůd určených pro velkovýrobu (např. schopnost odolávat vybraným herbicidům);
  • zavlažování ve velkém měřítku  - velké využívání vody a v některých případech pěstování plodin v jinak nevhodných oblastech extrémním využíváním vody (např. rýžová pole na vyprahlé půdě).
  • vysoká mechanizace  - automatická údržba strojů a sklizeň plodin.

Kritika

Kritici intenzivně chovaných plodin uvádějí celou řadu obav. Pokud jde o kvalitu potravin, kritici zastávají názor, že kvalita se snižuje, pokud jsou plodiny chovány a pěstovány především pro kosmetické a přepravní vlastnosti. Ekologicky, průmyslový chov plodin se tvrdí, že je odpovědná za ztrátu biologické rozmanitosti , degradace z kvality půdy , půdní eroze , toxicity potravin ( pesticid zbytky) a znečištění (přes agrochemikálie dostavby a odtoku , a využívání fosilních paliv pro agrochemikálie výrobu a pro zemědělské stroje a dálkovou distribuci ).

Dějiny

Projekty v rámci Zelené revoluce šířily technologie, které již existovaly, ale mimo průmyslové země nebyly příliš využívány. Tyto technologie zahrnovaly pesticidy, zavlažovací projekty a syntetické dusičnaté hnojivo .

Prvotním technologickým vývojem Zelené revoluce byla produkce něčeho, co někteří nazývali „zázračná semínka“. Vědci vytvořili kmeny kukuřice , pšenice a rýže, které jsou obecně označovány jako HYV nebo „vysoce výnosné odrůdy“. HYV mají ve srovnání s jinými odrůdami zvýšený potenciál absorbovat dusík. Vzhledem k tomu, že obiloviny, které absorbovaly extra dusík, by se typicky usazovaly nebo spadly před sklizní, byly do jejich genomů vyšlechtěny polotrpasličí geny. Pšenice Norin 10 , odrůda vyvinutá společností Orville Vogel z japonských odrůd trpasličí pšenice, se zasloužila o vývoj kultivarů pšenice Green Revolution. IR8, první široce implementovaná rýže HYV, kterou vyvinula společnost IRRI, byla vytvořena křížením indonéské odrůdy s názvem „Peta“ a čínské odrůdy s názvem „Dee Geo Woo Gen.“

S dostupností molekulární genetiky v Arabidopsis a rýži byly zodpovědné mutantní geny ( snížená výška (rht) , gibberellin necitlivý (gai1) a štíhlá rýže (slr1) ) klonovány a identifikovány jako buněčné signální složky kyseliny gibberellové, fytohormonu zapojeného do regulace růstu stonků prostřednictvím jeho účinku na dělení buněk. Růst kmene v mutantním pozadí je výrazně snížen, což vede k zakrslému fenotypu. Fotosyntetické investice do stonku se dramaticky snižují, protože kratší rostliny jsou ze své podstaty mechanicky stabilnější. Asimiláty se přesměrují na produkci zrna, což zesiluje zejména účinek chemických hnojiv na komerční výnos.

HYV významně překonávají tradiční odrůdy za přítomnosti adekvátního zavlažování, pesticidů a hnojiv. Při absenci těchto vstupů mohou tradiční odrůdy překonávat HYV. Jedna kritika vysokozdvižných vozíků je, že byly vyvinuty jako hybridy F1 , což znamená, že je musí kupovat farmář každou sezónu, než aby je zachránil z předchozích sezón, čímž se zvýšily zemědělské náklady na výrobu.

Příklady

Pšenice (moderní techniky řízení)

Pšenice je tráva, která se pěstuje po celém světě. Celosvětově je nejdůležitějším lidským potravinovým zrnem a řadí se na druhé místo v celkové produkci jako obilná plodina za kukuřici ; třetí je rýže . Pšenice a ječmen byly první obiloviny, o nichž bylo známo, že byly domestikovány. Kultivace a opakované sklízení a setí zrn divokých trav vedlo k domestikaci pšenice výběrem mutantních forem s těžkými roky, které zůstaly během sklizně neporušené, a větších zrn. Kvůli ztrátě mechanismů šíření semen mají domestikované pšenice omezenou schopnost šířit se ve volné přírodě.

Zemědělské pěstování využívající pluhy s pákovým koňským límcem (před 3000 lety) zvýšilo výnosy produktivity obilného zrna, stejně jako použití secích strojů, které v 18. století nahradily vysévání osiva. Výnosy pšenice se stále zvyšovaly, protože se obdělávala nová půda a se zlepšeným zemědělským chováním zahrnujícím používání hnojiv , mlátiček a sklízecích strojů (dále jen „ sklízecí mlátička “), kultivátorů a sázecích strojů s tahačem a lepších odrůd (viz Zelená Revoluce a pšenice Norin 10 ). S klesajícím tempem růstu populace a pokračujícím zvyšováním výnosů může oblast věnovaná pšenici nyní poprvé v moderní lidské historii začít klesat .

Zatímco zimní pšenice během zimního mrazu spí, pšenice obvykle vyžaduje mezi výsadbou a sklizní mezi 110 a 130 dny, v závislosti na klimatu, typu osiva a půdních podmínkách. Rozhodnutí o řízení plodin vyžadují znalost fáze vývoje plodiny. Zejména aplikace jarních hnojiv , herbicidy , fungicidy , regulátory růstu se obvykle používají ve specifických fázích vývoje rostlin. Aktuální doporučení například často naznačují, že druhou aplikaci dusíku je třeba provést, když je ucho (v této fázi není vidět) velké asi 1 cm (Z31 na Zadokově stupnici ).

Kukuřice (mechanická sklizeň)

Kukuřici vysadili domorodí Američané v kopcích, ve složitém systému, který je některým známý jako Tři sestry : fazole používaly kukuřici na podporu a tykve zajišťovaly půdní kryt k zastavení plevelů. Tato metoda byla nahrazena výsadbou kopců jednoho druhu, kde každý kopec vzdálený od sebe 60–120 cm (2–4 ft) byl vysazen 3 nebo 4 semeny, což je metoda, kterou stále používají domácí zahradníci. Pozdější technikou byla kontrolovaná kukuřice, kde byly kopce umístěny 40 palců (1 000 mm) od sebe v každém směru, což kultivátorům umožnilo projít polem ve dvou směrech. Ve více suchých zemích to bylo změněno a semena byla vysazena na dno hlubokých brázd 10–12 cm (4–5 palců), aby se sbírala voda. Moderní technika pěstuje kukuřici v řádcích, což umožňuje pěstování, dokud je rostlina mladá, přestože kopcová technika se stále používá v kukuřičných polích některých indiánských rezervací. Konfederace Haudenosaunee je skupina domorodých Američanů, kteří se připravují na změnu klimatu prostřednictvím semenného bankovnictví. Nyní je tato skupina známá jako Irokézové. Se změnou klimatu je více plodin schopno růst v různých oblastech, ve kterých dříve nemohly růst. Tím se otevřou pěstitelské oblasti pro kukuřici.

Hromada kukuřice v místě sklizně, Indie

V Severní Americe jsou pole často vysazována střídavě se dvěma plodinami s plodinou fixující dusík , často vojtěška v chladnějších klimatech a sója v oblastech s delším létem. Někdy je k rotaci přidána třetí plodina, ozimá pšenice . Pole se obvykle každoročně orají, i když se stále více využívá bezorebná produkce . Mnoho odrůd kukuřice pěstovaných ve Spojených státech a Kanadě jsou hybridy. Více než polovina plochy kukuřice vysazené ve Spojených státech byla geneticky modifikována pomocí biotechnologie k vyjádření agronomických vlastností, jako je odolnost vůči škůdcům nebo odolnost vůči herbicidům.

Asi před druhou světovou válkou byla většina kukuřice v Severní Americe sklízena ručně (stejně jako je tomu ve většině ostatních zemí, kde se pěstuje). Často se to týkalo velkého počtu pracovníků a s tím spojených společenských akcí. Byly použity některé jedno- a dvouřadé mechanické sběrače, ale kukuřičný kombajn byl přijat až po válce. Ručním nebo mechanickým sběračem se sklidí celé ucho, které pak vyžaduje samostatnou operaci skořápky kukuřice k odstranění jader z ucha. Celé kukuřičné klasy byly často skladovány v kukuřičných jesličkách a tyto celé klasy jsou dostatečnou formou pro některé způsoby krmení hospodářských zvířat. Jen málo moderních farem skladuje kukuřici tímto způsobem. Většina sklízí zrno z pole a ukládá ho do popelnic. Kombajn s kukuřičnou hlavou (s hroty a zaklapávacími válci místo navijáku) nestřihá stonek; jednoduše stáhne stopku dolů. Stonka pokračuje dolů a je zmačkaná do rozbité hromady na zemi. Ucho kukuřice je příliš velké na to, aby prošlo štěrbinou v talíři a zaklapávací válečky vytahují kukuřičné klasy ze stonku, takže do strojního zařízení vstupuje pouze klas a slupka. Kombajn odděluje slupku a klas, ponechává pouze jádra.

Sója (genetická modifikace)

Sója je jednou z plodin „ biotechnologických potravin“, které jsou geneticky modifikovány , a GMO sója se používá ve stále větším počtu produktů. Společnost Monsanto je světovým lídrem v geneticky modifikované sóji pro komerční trh. V roce 1995 společnost Monsanto představila sóju „ Roundup Ready “ (RR), která měla kopii genu z bakterie Agrobacterium sp. kmen CP4, vložený pomocí genové pistole do svého genomu, který umožňuje transgenní rostlině přežít, když je postříkána tímto neselektivním herbicidem, glyfosátem . Glyfosát, účinná látka v Roundupu, zabíjí konvenční sóju. Bakteriálním genem je syntetáza EPSP (= 5-enolpyruvyl-shikimová kyselina-3-fosfát) syntáza. Sója má také verzi tohoto genu, ale verze sóji je citlivá na glyfosát, zatímco verze CP4 není.

Sója RR umožňuje zemědělci omezit zpracování půdy nebo dokonce zasít osivo přímo do nezoraného pole, známého jako „bezorbové“ nebo konzervativní zpracování půdy. Zemědělství bez obdělávání půdy má mnoho výhod, výrazně snižuje erozi půdy a vytváří lepší stanoviště divoké zvěře; šetří také fosilní paliva a sekvestruje CO2, plyn se skleníkovým efektem .

V roce 1997 bylo geneticky modifikováno asi 8% všech sójových bobů pěstovaných pro komerční trh ve Spojených státech. V roce 2006 to bylo 89%. Stejně jako u ostatních plodinRoundup Ready “ jsou vyjádřeny obavy z poškození biologické rozmanitosti . Gen RR byl však vyšlechtěn do tolika různých kultivarů sóji, že samotná genetická modifikace nevedla k žádnému poklesu genetické rozmanitosti.

Rajče (hydroponie)

Největším komerčním hydroponickým zařízením na světě jsou farmy Eurofresh ve Willcoxu v Arizoně, které v roce 2007 prodaly více než 200 milionů liber rajčat . Eurofresh má pod sklem 318 akrů (1,3 km 2 ) a představuje asi třetinu komerční hydroponické skleníkové plochy v USA Eurofresh nepovažuje jejich rajčata za organická, ale jsou bez pesticidů. Pěstují se v minerální vlně se špičkovou závlahou.

Některá komerční zařízení nepoužívají žádné pesticidy ani herbicidy , dávají přednost technikám integrované ochrany před škůdci . Spotřebitelé často za produkty označené jako „ ekologické “ ochotně platí cenovou prémii . Některé státy v USA vyžadují půdu jako nezbytnou podmínku pro získání ekologické certifikace . Federální vláda USA také stanoví překrývající se a poněkud protichůdná pravidla. Některé potraviny pěstované hydroponií mohou být certifikovány jako organické . Ve skutečnosti jsou to nejčistší možné rostliny, protože neexistuje žádná proměnná prostředí a špína v zásobování potravinami je extrémně omezená. Hydroponie také šetří neuvěřitelné množství vody; K produkci stejného množství potravin používá pouze 1/20 množství jako běžná farma. Hladina podzemní vody může být ovlivněna používáním vody a odtokem chemikálií z farem, ale hydroponie může minimalizovat dopad a má tu výhodu, že využití vody a návratnost vody lze snáze měřit. To může zemědělci ušetřit peníze tím, že umožní menší spotřebu vody a schopnost měřit důsledky na půdu kolem farmy.

Životní prostředí v hydroponickém skleníku je přísně kontrolováno pro maximální účinnost a toto nové myšlení se nazývá zemědělství bez půdy/ kontrolované prostředí (S/ CEA). Díky tomu mohou pěstitelé vyrábět ultra prémiová jídla kdekoli na světě, bez ohledu na teplotu a vegetační období. Pěstitelé neustále monitorují teplotu, vlhkost a úroveň pH .

Viz také

Reference