Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

14.2: Промислове сільське господарство

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    3781

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Також відомий як звичайне сільське господарство, промислове сільське господарство - це метод землеробства, який передбачає використання синтетичних добрив, синтетичних пестицидів та машин. Промислове сільське господарство залежить від великих інвестицій в механізоване обладнання, що працює переважно на викопному паливі. Що стосується тваринництва, більшість виробництва надходить із систем, де тварини висококонцентровані та обмежені.

    синтетичні пестициди

    Шкідники - це організми, які трапляються там, де їх не хочуть, або які завдають шкоди сільськогосподарським культурам або людям чи іншим тваринам (малюнок\(\PageIndex{a}\)). Таким чином, термін «шкідник» є вельми суб'єктивним терміном. Пестицид - це термін для будь-якої речовини, призначеної для запобігання, знищення, відлякування або пом'якшення будь-якого шкідника. Хоча часто неправильно розуміють позначення лише інсектицидів, термін пестицид також застосовується до гербіцидів (знищувачів бур'янів), фунгіцидів та різних інших речовин, що використовуються для боротьби зі шкідниками. Хімічні пестициди можуть бути ефективними, швидкодіючими, пристосованими до всіх культур і ситуацій. При першому застосуванні пестициди можуть призвести до вражаючих виробничих приріст сільськогосподарських культур. Однак, незважаючи на ці початкові прибутки, надмірне використання пестицидів може бути екологічно необґрунтованим (див. Недоліки промислового сільського господарства). За своєю природою більшість пестицидів створюють певний ризик шкоди - пестициди можуть завдати шкоди людям, тваринам та/або навколишньому середовищу, оскільки вони призначені для знищення або іншого негативного впливу на живі істоти. У той же час пестициди корисні суспільству, оскільки вони можуть вбивати потенційні хвороботворні організми та контролювати комах, бур'янів, черв'яків та грибів.

    Бавовняний довгоносик на зеленій круглої структурі (бавовняний болл). Довгоносик коричневий з твердою оболонкою і довгим «носом».
    Малюнок\(\PageIndex{a}\): Бавовняний довгоносик вважається основним шкідником через шкоду, яку він завдає бавовняним рослинам. Зображення від ARS USDA (суспільне надбання).

    Монокультурне землеробство

    Промислове сільське господарство використовує монокультурне землеробство, яке передбачає вирощування тільки одного виду культури на великій площі (рис.\(\PageIndex{b}\)). Рослини в монокультурі розташовані рівномірно і мають однакові вимоги до посадки, зрошення, добрив, збору врожаю тощо, і ця рівномірність призводить до ефективного використання сільськогосподарської техніки. Найчастіше урожай являє собою високоврожайний сорт (високоврожайний сорт; HYV), який отримують шляхом вибіркового виведення окремих рослин з бажаними характеристиками. Порівняно з традиційними культурами, HYV можуть виробляти більше на одиницю площі землі. Однокультурне землеробство компрометує генетичне та видове різноманіття в сільському господарстві, однак сприяючи поширенню шкідників та ризикуючи, що всі рослини на сотні акрів можуть бути сприйнятливі до однієї хвороби (див. Генетичне різноманіття).

    Монокультура, з багатьма рядами картопляних рослин та декількома тракторами, що працюютьОбладнання John Deer збирає ряди бавовни
    Малюнок\(\PageIndex{b}\): Монокультури, такі як ця картопляна ферма (зліва) та бавовняна ферма (праворуч), полегшують використання сільськогосподарського обладнання; однак це зменшує генетичне різноманіття та споживає викопне паливо. Ліве зображення від NightThree (CC-BY) та зображення праворуч Кімберлі Вардеман (CC-BY).

    Переваги промислового сільського господарства

    Промислове сільське господарство забезпечило величезний приріст продуктивності та ефективності. Виробництво продовольства у всьому світі в цілому зросло з 1940-х років (цифра\(\PageIndex{c}\)); Світовий банк підрахував, що від 70 до 90 відсотків недавнього збільшення виробництва продовольства є результатом промислового сільського господарства, а не більших посівних площ під культивуванням (рисунок\(\PageIndex{d}\)). Споживачі Сполучених Штатів прийшли очікувати рясної і недорогий їжі. Крім того, використання синтетичних пестицидів гарантує, що продукція відносно вільна від плям (малюнок\(\PageIndex{e}\)).

    Лінійний графік середньої врожайності кукурудзи в США з 1866 по 2014 рр. З 1940-х років врожайність в цілому збільшилася з 2 до 10 метричних тонн.
    Малюнок\(\PageIndex{c}\): Урожайність кукурудзи в метричних тонн (тонн; 1000 кілограмів) з гектара з плином часу. Хоча врожайність коливалася з року в рік, вони в цілому зростали з 1940-х років. Це підвищення ефективності сільського господарства частково обумовлено промисловими сільськогосподарськими практиками. (Зображення Ханни Річі та Макса Розера/Наш світ у даних (CC-BY).

    Лінійний графік землі на одиницю врожаю вимірюється як індекс від 0 до 1. Це зменшилося з 1 в 1961 році до 0,3 в 2014 році.

     

    Малюнок\(\PageIndex{d}\): Орні (сільськогосподарські) землі, необхідні для отримання фіксованої кількості врожаю, з часом зменшилися через підвищення ефективності сільського господарства. Зображення Ханни Річі та Макса Розер/Наш світ у даних (CC-BY)

    Жінка, що несе продуктовий кошик магазинів для продуктів
    Малюнок\(\PageIndex{e}\): Багато хто з нас уважно оглядають продукцію в продуктовому магазині і відбирають ті без вад. Це візуально привабливим виробляють результати використання синтетичних пестицидів. Зображення Аманди Міллс (суспільне надбання).

    Промислове сільське господарство розширюється там, де можна вирощувати культури. Внесення синтетичних добрив на бідні ґрунти може зробити їх родючими. Крім того, зрошувальні системи сприяють високій продуктивності сільського господарства в регіонах та в сезони, що в іншому випадку підтримувало б лише найбільш посухостійкі види. Наприклад, близько 25% їжі, що споживається в США, виробляється в Центральній долині Каліфорнії, яка в літні місяці отримує мало опадів (цифра\(\PageIndex{f}\)).

    Карта Каліфорнії з довгою смугою через середину штату, Центральна долина, виділена
    Малюнок\(\PageIndex{f}\): Чотири регіони Центральної долини Каліфорнії з півночі на південь - це долина Сакраменто, Дельта та Істсайд потоки, басейн Сан-Хоакін та басейн Туларе. Зображення USGS (суспільне надбання).

    Недоліки промислового сільського господарства

    Економічно сільськогосподарський сектор США включає історію все більших федеральних витрат. Також спостерігається зростаюча диспропорція між доходами фермерів та загострення концентрації агробізнесу - галузей, що займаються виробництвом, переробкою та розподілом сільськогосподарської продукції, у все меншу кількість рук. Конкуренція на ринку обмежена, і фермери мало контролюють ціни на свої товари, і вони продовжують отримувати все меншу і меншу частину споживчих доларів, витрачених на сільськогосподарську продукцію.

    Економічний тиск призвів до величезних втрат кількості фермерських господарств, особливо невеликих фермерських господарств та фермерів протягом останніх кількох десятиліть. З 1987 по 1997 рік було втрачено понад 155 тисяч фермерських господарств. Економічно потенційним фермерам сьогодні дуже важко увійти в бізнес через високу вартість ведення бізнесу. Сільськогосподарське обладнання коштує дорого, а промислова сільськогосподарська система надає перевагу великим корпоративним господарствам, які можуть легше інвестувати в це обладнання. Хоча це обладнання сприяє підвищенню ефективності, воно також зменшує кількість робочих місць у сільському господарстві (цифра\(\PageIndex{g}\)).

    Лінійний графік кількості людей, зайнятих у сільському господарстві в окремих країнах, який загалом зменшився з початку 1900-х років.
    Малюнок\(\PageIndex{g}\): Кількість людей, які працюють в сільському господарстві в окремих країнах з плином часу (з 1801-2015 рр.). Як правило, кількість сільськогосподарських робітників зменшилася у міру підвищення ефективності ведення сільського господарства та виконання сільськогосподарської техніки завдань, які колись були ручними. Це одночасно перевага, оскільки люди вільні займатися іншими кар'єрами та недоліком через скорочення робочих місць. У Японії кількість сільськогосподарських робітників досягла максимуму понад 16 мільйонів приблизно в 1900 році і знову близько 1960 року. У Сполучених Штатах він досяг майже 12 мільйонів близько 1900 року. Франція дотримувалася аналогічної моделі, досягаючи максимуму близько 1925 року приблизно в 9 мільйонів робітників. У 1950 році в Південній Кореї було понад 6 мільйонів сільськогосподарських робітників, і це загалом знизилося (хоча навколо 1980 року спостерігався сплеск). В Іспанії кількість робітників становила понад 5 мільйонів у 1950 році і з тих пір зменшилася. У Сполученому Королівстві кількість сільськогосподарських робітників досягла максимуму близько 1960 року - приблизно 3,5 мільйона. Інші показані країни (Нідерланди, Фінляндія, Швеція та Бельгія) постійно мали менше 1 мільйона працівників сільського господарства. Зображення Макса Розера/Наш світ в даних (CC-BY).

    Механічне землеробське обладнання, необхідне для промислового сільського господарства, покладається на викопне паливо. Спалювання викопного палива виділяє забруднення повітря, включаючи парникові гази, які спричиняють зміни клімату. Крім того, синтетичні добрива та пестициди, що використовуються в промисловому сільському господарстві, виробляються з викопного палива Крім того, сільське господарство рідко містить стільки біомаси (органічної речовини, що включає живі істоти), як біорізноманітні, неушкоджені екосистеми. Біомаса є важливою раковиною вуглецю, оскільки її органічні молекули зберігають вуглець, який інакше міг би опинитися в атмосфері як вуглекислий газ або метан, обидва парникові гази. Грунти зі значною органічною складовою також є раковини вуглецю. Промислові сільськогосподарські практики, що виснажують ці ґрунти (див. Нижче), сприяють зміні клімату, але альтернативні практики можуть сприяти цій перевазі здорових ґрунтів (див. Стале сільське господарство).

    У той час як синтетичні добрива забезпечують посіви необхідними поживними речовинами для високої врожайності, надлишки поживних речовин з добрив можуть потрапляти у водойми через стік. Це може призвести до цвітіння водоростей або фотосинтетичних бактерій в озерах, річках та затоках у процесі, який називається евтрофікацією. Ці фотосинтезуючі мікроорганізми іноді виробляють токсини, які вбивають водних тварин і навіть можуть завдати шкоди людям, які споживають цих тварин. Крім того, вони блокують водним рослинам доступ світла. Для можливого розкладання цвітіння водоростей потрібен кисень, що призводить до гіпоксії (низький рівень розчиненого кисню), що ще більше шкодить водним видам. Крім того, промислове сільське господарство забруднює воду пестицидами та відкладеннями. Пестициди не тільки широко поширені в поверхневих водах, але пестициди з кожного хімічного класу були виявлені в підземних водах.

    Промислові сільськогосподарські практики часто виснажують якість ґрунту. Наприклад, вітрова і водна ерозія відкритого верхнього шару грунту видаляє частинки і поживні речовини з ґрунту (що також сприяє евтрофікації і забруднення осаду). Обробіток грунту (перемішування грунту) і перепас худоби посилює ерозію. Коли худоба видаляє занадто багато рослинності з ділянки, коріння рослин більше не закріплюють ґрунт на місці, і виникає ерозія. Сільськогосподарське обладнання ущільнює грунт. Це обмежує проникнення води в грунт (знижує проникність грунту), ускладнює проникнення коренів в грунт, перешкоджає газообміну в коренях. В крайньому випадку ґрунт розмився і втратив здатність утримувати воду, що колись орні (сільськогосподарські) землі стають пустелеподібними (опустелювання; див. Деградація ґрунту; малюнок\(\PageIndex{h}\)).

    В основному піщаний, безплідний пейзаж з кількома козами та деревами
    Малюнок\(\PageIndex{h}\): Надмірний випас виснажив ґрунт на рівнині Руква південно-західної Танзанії. Зображення Лішинга (CC-BY-SA).

    Зрошення може привести до засолення (підвищеної солоності). Поки сама вода з часом випаровується, виводитися або стікає з грунту, розчинені у воді мінерали можуть залишитися в грунті. Згодом ці мінерали можуть накопичуватися до рівнів, токсичних для більшості рослин. Як обговорювалося в розділі «Використання води», зрошення для сільського господарства становить 69% світового використання води. Виведення достатньої кількості води для зрошення сприяє дефіциту води і відводить воду з екосистем (див. Акведуки).

    Повторне застосування пестицидів чинить вибірковий тиск на комах, грибів та інших шкідників сільськогосподарських культур для розвитку стійкості до пестицидів. Випадково деякі особини в популяції шкідників можуть мати версії генів, які надають стійкість до пестицидів. Коли ці популяції піддаються впливу пестицидів, люди з цими версіями генів найбільш імовірно виживуть і розмножуються. Потім вони передають ці гени своєму потомству, і стійкість до пестицидів з часом стає все більш поширеною у популяції (малюнок\(\PageIndex{i}\)). На цьому етапі, можливо, доведеться застосовувати пестициди в більшій концентрації або частіше для досягнення того ж ефекту. Якщо пестицид, який спочатку використовувався, більше не ефективний взагалі, фермер був би змушений знайти інший пестицид. Понад 400 комах і кліщів шкідників і більше 70 грибкових збудників стали стійкими до одного або декількох пестицидів.

    Еволюція стійкості до пестицидів показує, що частка фіолетових, стійких жуків на листі збільшується з кожним застосуванням пестицидів.
    Малюнок\(\PageIndex{i}\): Застосування пестицидів може надавати вибір для еволюції стійкості до пестицидів. У цьому гіпотетичному прикладі фіолетовий жук має генну версію, яка робить його стійким до пестицидів (верхній лівий). Застосовуються пестициди, що вбивають більшість сприйнятливих особин (білих жуків; вгорі праворуч). У більш пізньому поколінні фіолетові, стійкі жуки зустрічаються частіше, оскільки вони мали більше шансів вижити та розмножуватися (внизу зліва). При іншому застосуванні пестицидів ще більша частка населення стійка. Зображення змінено з Delldot (CC-BY-SA).

    Витрати на здоров'я людини та екологічні витрати на використання пестицидів були розподілені нерівномірно. Незважаючи на те, що левова частка хімічних пестицидів застосовується в розвинених країнах, 99 відсотків усіх випадків отруєння пестицидами трапляються в країнах, що розвиваються, де системи регулювання, охорони здоров'я та освіти є найслабшими. Багато фермерів у країнах, що розвиваються, зловживають пестицидами і не вживають належних заходів безпеки, оскільки вони не розуміють ризиків і бояться менших врожаїв. Що ще гірше, країни, що розвиваються, рідко мають потужні системи регулювання небезпечних хімічних речовин; пестициди, заборонені або обмежені в промислово розвинених країнах, широко використовуються в країнах, що розвиваються. Сприйняття фермерами відповідного використання пестицидів залежить від обстановки та культури. Тривалий вплив пестицидів був пов'язаний з кількома хронічними та гострими наслідками для здоров'я, такими як неходжкінська лімфома, лейкемія, а також серцево-легеневі розлади, неврологічні та гематологічні симптоми та шкірні захворювання.

    Пестициди також зробили стрес на запилювачів та інших корисних видів комах. Вони можуть призвести до знищення природних ворогів, які б регулювали популяції шкідників в неушкодженій екосистемі. Наприклад, як тільки виробники яблук почали боротьбу з шкідниками за допомогою пестициду дихлордіфенілтрихлоретан (ДДТ), який з тих пір був заборонений, вони швидко виявили, що їхні сади піддаються нападу щитівки та кліщів. Причина: ДДТ вбив своїх природних ворогів. Загалом, забруднення промислового сільського господарства разом із втратою середовища існування через перетворення здорових екосистем у сільськогосподарські поля є основною загрозою для біорізноманіття. Як вже говорилося раніше, монокультурне землеробство обмежує біорізноманіття в сільськогосподарських

    Що стосується тваринництва, утримання худоби в тісному середовищі збільшує ризик поширення захворювань серед них. З цієї причини харчовим тваринам зазвичай дають антибіотики, або профілактично, або для лікування існуючих інфекцій. Як обговорювалося в розділі Інфекційні хвороби, надмірне використання антибіотиків (будь то у людей або сільськогосподарських тварин) збільшує вибір для еволюції стійких до антибіотиків штамів бактерій або інших хвороботворних організмів. Інфекції стійкими до антибіотиків штамами важче піддаються лікуванню.

    Як і у багатьох промислових практиках, потенційні небезпеки для здоров'я часто пов'язані з практикою ведення сільського господарства. В даний час досліджується та досліджується субтерапевтичне використання антибіотиків у тваринництві, а також забруднення води та їжі пестицидами та нітратами. Здоров'я працівників сільського господарства також є врахуванням у всіх практиках ведення сільського господарства.

    Атрибуції

    Модифікований Мелісою Ха з наступних джерел: