https://bodybydarwin.com
Slider Image

האם חקלאות תעשייתית יכולה להיות כוח לתמיד?

2021

לחקלאות בקנה מידה גדול יש נציג נאות היטב כנבל האקולוגי הבכיר באמריקה. אבל מה אם הענף יכול להשתנות כדי להיות בר-קיימא יותר? לא ניתן להעלות על הדעת? מסתבר שהמעבר להתאים את כדור הארץ שלנו הוא כל ההיסטוריה של החקלאות בארצות הברית. להלן, כיצד החקלאות התעשייתית השתנתה לנוכח אסון סביבתי בשנות השלושים - ואיך היא יכולה להשתנות כדי להתאים לעתיד הלא בטוח של כדור הארץ.

מאמר מאת טד גנובייס

בין התצלומים הדהויים והגזירים הצהובים בתיבת עליית הגג המחזיקה את תיעוד הסכום של אבותיי, פריט אחד בולט. זה מאמר קצר מתוך נשר ה- Wichita Weekly בכותרת נועזת: "הטרקטור החווה של סם ג'נוואי." סאם, בן דודו הרחוק שלי, ככל הנראה שמח כל כך לראות את שמו בעיתון שהוא לא טרח לוודא שהסופר תקין את האיות. אבל בכל מקרה הסיפור לא ממש התייחס אליו. כפי שרמז הכותרת, המוקד היה הטרקטור של סם. "אנשים גילו כמה סוגים שונים של עבודה הוא יכול לעשות את אשתו קארי מיי, אמרה לכתב והם מגיעים ממרחק של קילומטרים מסביב."

זה היה במאי 1917. אמריקה הכריזה מלחמה על גרמניה, והנשיא וודרו ווילסון סיווג את החיטה, מה שגדל סאם, כ"חומר מלחמה ". משרד החקלאות הפך את ייצור התבואה לעדיפות לאומית, והנרי פורד הודיע ​​כי ייצר טרקטורים המוניים בזמן הקטיף. באותה עונה, סאם וקטרפילר 45 שלו חרשו מאות דונמים. "אני לא מצפה שזה יימשך כל כך נהדר בזמן שקארי מיי אמרה כי האנשים שמעסיקים אותו בקרוב מחליטים שהם צריכים טרקטור משלהם."

היא צדקה בדיוק. מספר הטרקטורים בחוות ארה"ב עלה מכ- 50, 000 בתחילת 1917 לכמעט מיליון בסוף שנות העשרים. עם כוח הסוס הנוסף והחיסכון בשעות העבודה, עשרות מיליוני דונם סלעיים הפכו לאדמה חקלאית טרייה. חקלאים קרעו עצים וצחצחו, שלפו סלעים, חפרו תעלות השקיה ובנו מיילים של כבישים חדשים. והכי חשוב, טרקטורים פירקו קרקע עליונה צפופה כדי להניב תלמים רחבים וערוצי זרעים רכים. החקלאות האמריקאית זינקה.

אך כאשר יצרני התבואה האירופאים חזרו לשוק העולמי, החקלאות האמריקאית מצאה עצמה פרודוקטיבית יתר על המידה. מחירי היבול ירדו לשיא, ואנשים שקנו טרקטורים וציוד נאבקו לעמוד בקצב הריבית על חובותיהם. חקלאים נטשו או נפלו 33 מיליון דונם של אדמה חדשה שנפתחה ממש ברגע שהבצורת של שנות השלושים הגיעה. לא מוגן ולא מושתל, יבשת שכבת האדמה התייבשה ונפחה ויצרה סופות של שלוחות. פלטת הכף של טקסס לדרום נברסקה, ממרגלות הרוקי הקולורדו ועד לערבה המתגלגלת בסמוך לגן המישור, קנזס, שם התגורר סם, עשרות אלפי משפחות איבדו את חוותיהן במה שנודע כ קערת האבק.

כשפרנקלין ד רוזוולט נכנס לבית הלבן בשנת 1933, הוא מינה את הנרי א 'וואלאס לשר החקלאות כדי להתמודד עם הבעיה. ההיסטוריונים טוענים לעתים קרובות כי וואלאס, מייסד חברת פיוניר היי-ברד תירס, שלף חוות מתוך קערת האבק בתירס המתנגד לבצורת. אבל FDR הרחיקה הרבה יותר רחוק. כדי להפחית את סערות האבק ואובדן האדמה, הוא שילם ליערנים כדי לשתול יותר מ -200 עצי מיליארד עצי סביב שדות. הוא חתם על חוק שימור האדמה, וקבע סובסידיות לבעלי אדמות להשבת חיי הצמח הטבעי. מה שבאמת הציל את החקלאות היה מדיניות שהגנה על המשאבים ותגמלה את אלה שתעדנו נוהגים בזבזניים.

הגזירה על הטרקטור של Sam מזכירה לנו שההמצאה האמריקאית פתרה אינספור משברים, אך היא גם יצרה רבים. ההיסטוריה שלנו, כמו האופן שבו קערת האבק נוצרה בחלקה בזכות הדיילות שמוצגת על פני טכנולוגיה, צריכה להנחות את קבלת ההחלטות שלנו. חקלאות קונבנציונאלית רחבת היקף, או מה שאנו מכנים לעתים קרובות "Big Ag", יכולה לבצע השקעות מסיביות במחקר כדי לשפר את התשואות ולהקטין את השפעתה על משאבי כדור הארץ. לחקלאים של ימינו יש גישה ליותר נתונים, יותר מחקר ותמיכה רבה יותר מכל דור קודם. אך מבלי לקחת בחשבון את ההשלכות הבלתי מכוונות של הגדלה וגדלה יותר, אנו מסתכנים ביצירת הבעיות של הדור הבא.

דוגמאות לכך עוברות הרבה מעבר לקערת האבק. מערכות השקיה חדשות סייעו לחקלאים לשרוד את הבצורת הבאה בשנות החמישים, אך הם גם התדלדו מהאקוויפרים. זרעים שעברו שינוי גנטי אפשרו לשתול יותר יבולים בפחות דונמים, אך הם גם הובילו לירידה בבריאות הקרקע ומזון עם ערך תזונתי נמוך יותר. מנות בשר ואסמי חזיר ועוף עצומים, המכונים לעתים קרובות "פעולות האכלה מרוכזות מבעלי חיים זירזו את ייצור הבשר ושחררו אדמות חקלאיות, אך הם גם הניעו את עלייתם של חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה ומי השתייה של הקהילות המזוהמות. עכשיו, כמהנדסים. להתקדם להשקיה עצמית, השקיה משולבת בנהיגה עצמית, ומעצורים בבעלי חיים עם מערכות הזנה עצמית, יש הזדמנות נהדרת לשפר את הרווחים, אך גם את הסיכון שהייצור שוב יביא איומים בלתי צפויים על יקר משאבים טבעיים.

סאם, המחוזק על ידי המדיניות הפדרלית, התבלבל בעשור של תלאות והפרטה. סיפורים כמו שלו הם תזכורת לכך שאמריקאים יכולים לתאר מסלול טוב יותר באמצעות זמנים מנסים לפנינו, אך רק אם נלמד מטעויות בעבר. ביג אג הוא כוח רב עוצמה. עלינו להבטיח שהוא חיובי, לחקלאים ולעתיד הלא וודאי של כדור הארץ שלנו.

פתרונות מעשיים לבעיות הגדולות ביותר בחקלאות התעשייתית, מאת ניק סטוקטון.

צריכת יתר, זיהום, שינויי אקלים והדרישות הגוברות של אוכלוסייה מתנפחת מייבשים אזורים חקלאיים מרכזיים כמו קליפורניה, הים התיכון ומרכז אמריקה.

הפתרון: צמחים בעלי עלייה מוקדמת

מאז שנות הארבעים הסתמכו החקלאים מטקסס לדרום דקוטה על אקוויפר אוגאללה במהלך לחשים יבשים ספורדיים. כעת חלקים מהשמורה נופלים בצורה מסוכנת. ענקיות החקלאות מונסנטו, סינג'נטה ודופונט ייצרו צמחים שיכולים לשרוך באמצעות בצורת, אך זרעים אלה עולים יותר, והחקלאים לא תמיד משיגים את התשואה שהם צריכים כדי להצדיק את המחיר. הבעיה היא שהניצולים מהכישוף היבש לעתים קרובות אינם יכולים לכבות את מצב הבצורת שלהם די מהר ברגע שמזג האוויר משתנה. ככל שנדרש לגידולים לפתוח מחדש את נקבוביות העלים שלהם, קרוב יותר למניעת התנדפות הנוזלים היקרים, כך סביר להניח שהם מנצלים את הלחות המגבירה את הצמיחה. אולם צמחים מסוימים, כמו ביולוג קרוב משפחה אספסת רוג'ר דיל, במחקרים באוניברסיטת אמורי, מתהדרים בחומר גנטי המסייע להם להפוך לתפקוד מלא שעות ספורות לאחר גשמים. צמחים עתידיים שעברו שינוי בכוח-על מסוג זה לא יהיו ארוחות בזמן הקרוב, אך זה לא אומר שהם לא יכלו להגיע ביום מן הימים לצלחת שלך. מחקר על הסחורות הגנומיות שעוזרות לצמחים "לזכור" להיכנס ולצאת ממצב של הישרדות בצורת יכול לעזור למהנדסים לתכנן זרעים שעושים מעברים מהירים יותר, ובכך להגדיל את התשואה ולהפוך אותם לרכישות חכמות יותר עבור החקלאים.

הפיתרון: בדיקות לבדיקת המים

אינך יכול לשאול ירקות או דגנים כאשר הם צמאים, אך יתכן שתוכל לפענח כמה משקאות מגישים את האדמה שלך. החל משנת 2013 לקחה קבוצה של חקלאים בקנזס אתגר לחמש שנים להפחית את צריכת מי התהום שלהם ב -20 אחוזים. על ידי דקירת בדיקות אלקטרוניות ב -170 השדות המשולבים שלהם, הצליחו מגדלי הניסוי לבדוק את תכולת הלחות בקרקעותיהם ולהדליק את הממטרות רק כאשר חברת טרה-יבשה הייתה יבשה מכדי לקיים את יבולם. בסופו של דבר, שיטת הצמא-אחר-פרוקסי שילמה דיבידנדים: צופי המים גדלו ב -98 אחוז מהתירס שהניבו שכניהם, אך השתמשו ב -23% פחות נוזלים. אלה חדשות טובות הן לחנויות המים שלנו והן לחקלאים שלנו: ההקלות במשאבות עזרו למשתמשי בדיקות לסיים את העונה עם 4% יותר מזומנים.

האו"ם מעריך כי החקלאות האינטנסיבית הרסה את שליש האדמה היצרנית של כדור הארץ - וממשיכה להרוס כ -24 מיליארד טונות לכלוך בכל שנה. עם תוספי אדמה חדשניים, מערכת המזון שלנו יכולה לדרוך ביתר קלות.

הפיתרון: בזלת האדמה

דשנים תעשייתיים עוזרים לנו לגדל מזון רב לבני אדם ובעלי חיים. מחקר משנת 2015 מאוניברסיטת קליפורניה בברקלי הראה כי התשואות הקונבנציונאליות היו בממוצע 20 אחוז יותר מאלה של החקלאות האורגנית. בצד ההפוך, ההסתמכות על מאיצים כימיים אלה פוגמת באיכות האדמה ותכולת התזונה של המזון. רוטב שדה אורגני טוב יותר אך עובד לאט. אולי יש דרך שלישית: סלעים. לבזלת יש מה שצמחים חושקים בהם, כמו סידן, ברזל ומגנזיום. הוספת חלקים שבורים של האבן הגעשית לאדמה מוצצת פחמן ומסייעת בשמירת הלחות. נשמע כמו שמן נחשים? מועצת הצמיחה האסטרטגית בקליפורניה, ועדה שמכוונת דמי מענק לפרויקטים של קיימות, לא חושבת כך. בשנת 2018 הוציאה 4.7 מיליון דולר לבדיקת דישון בזלת על שטח השטח ברחבי המדינה. אחד האתגרים הגדולים הוא הכתמת החומר לגודל המתאים בדיוק: נתחים גדולים לא מתפרקים די מהר, ודגנים קטנים עולים יותר מדי להכנה.

הפיתרון: שוניות האלמוגים ביבשה

החקלאות מגרשת בערך 15 אחוז מכלל גזי החממה השנתיים בעולם; אפילו עיבוד אדמה משחרר כמויות מטרידות של CO . הפחתת פליטות זה בסדר, אך מאוחר מדי להסתמך על פשוט להפחית את השימוש בדלקים מאובנים, אומר מארק רסמוסן, מנהל מרכז לאופולד לחקלאות בת קיימא במדינת איווה. ההצעה של Rasmussen היא לכידת פחמן דמוית אלמוגים, שמשמעותה בעצם גידול . בים, מערכות אקולוגיות אלה מורכבות משלדי האקוסואציה של יצורים ימיים זעירים, הקוצרים פחמן דו חמצני מהאוקיאנו לבניית קליפותיהם. צוות Rasmussen רוצה למנף אדמה המיקרובים המתרחשים באופן טבעי, שיכולים לעבד פחמן דו חמצני באותה דרך. חוקרים יזרעו את המיקרוכים הללו באדמה, שם הם יהפכו את הפליטות לסידן. שוניות פו היו יכולות אפילו לשבת מתחת לאדמה שאינה ניתנת להשוואה, לשאוב את ה- CO האטמוספרית מבלי להסתכן בשקע של ציוד חקלאי כלשהו.

הפיתרון: חיידקים מועילים

במפרץ מקסיקו יש בעיית תירס: מגדלים ברחבי אמריקה התיכונה מדשנים יבולים עם גזי חנקן סינטטי. הנגר מתנקז לנהר מיסיסיפי, ששוטף בסופו של דבר למפרץ, מאות קילומטרים משם. כאן, אצות חנקן- ההונגריות פורחות לאזורי אדמדם אדירים המחניקים חיים ימיים אחרים. למקסיקו עשוי להיות פיתרון תירס: ביולוגים מהצומח מאוניברסיטת קליפורניה בדייויס ואוניברסיטת ויסקונסין במדיסון מצאו כמה זני בר של תירס מקסיקני המייצרים חנקן משלהם. הצמחים יוצרים שורשים מעל פני האדמה המפרישים ג'ל המכיל חיידקים סימביוטיים. חיידקים אלה ממירים חנקן אטמוספרי לחומרים מזינים הכרחיים. המדענים טיפחו את הזן העצמי המזין בשני ויסקונסין וגם בקליפורניה, וצפו בתוצאות דומות. הם בוחנים כעת האם אנו יכולים להנדס תירס מסחרי בעל רמת כשרון גבוהה עם כישרונות דומים, ובכך להפחית את הצורך של אמריקה להפרות את המוצר החקלאי מספר 1 שלה.

אמריקאים משיגים כמעט שני שלישים מהחלבון שלהם מבשר, חלב וביצים, אך גידול של מיליארדי יצורים יוצר חג של בעיות לא טובות. אלגברה ואצות נמצאות כאן כדי לעזור.

הפיתרון: האנרגיה החומה האחרת

מקובל שחקלאי בעלי חיים משליכים צואת בעלי חיים ללגונות תחת כיפת השמיים "נוהג שמסוכן במיוחד כאשר גשמים עזים ממלאים את הבריכות הללו ומוסיפים גללים למי השיטפון. במהלך הוריקן פירנצה של 2018, למשל, זבל מעשרות פעולות חזיר בצפון קרוליינה. נשפך מתוך אגנים כאלה. אפילו ללא עזרה מאסונות טבע, לגונות יכולות לדלוף או לזלוג לאספקת מים מקומית. דבר טוב בריכות קקי אינן האפשרות היחידה שלנו. טנקים גדולים מלאי חיידקים המכונים עיכולים אנאירוביים יכולים להפוך פסולת למתאן. אז החקלאים יכולים להמיר את האדים לחשמל שהם יכולים למכור בחזרה לרשת או להשתמש בהם בכדי להפעיל את פעולתם. בשנת 2018 קיצצה AgStar Financial Services של ה- EPA יותר מ -4 מיליון טונות פליטת גזי חממה על ידי הצעת מכונות זיקוק זולות יותר לקטנים יותר. צמצום זה היה עבודתם של רק 248 פרויקטים של עיכול, שבר זעיר של יותר משני מיליון חוות.

הפיתרון: מו מתמטיקה

רבים מחוואי הבקר אורזים את אדמתם בפרות רבות ככל שיכולות להחזיק. זו אסטרטגיה מפסידה. המונים רועים כל כך מהר שמרעה לא יכול לצמוח מחדש את מיטב העשב שלהם. זה חושף אדמה חשופה לגורמים, וגורם לו לאבד חומרים מזינים ונפח. אזורים מוגזמים מחמירים גם את האקולוגיה של הנוף בכך שהם משאירים מעט מקום לצמחים ובעלי חיים אחרים. התשובה עשויה להיות פשוטה כמו לקבוע בדיוק כמה פרות יכולות לרעות על פיסת אדמה מבלי לגרום נזק. חוקר אוניברסיטת טקסס A&M, מונט רוקאט, מגדל בקר על חלקות ניסיוניות, ומחשב כיצד גשמים, הרכב אדמה וגורמים אחרים משפיעים על יכולתו של נוף לתמוך במספר בעלי חיים. הוא גם מקטלג את המגוון הביולוגי וכיצד מספרי העדרים משפיעים על איכות הבשר וכמותו. בעוד שהמודלים שלו ספציפיים למזרח טקסס (ביתו וביתם של מיליוני פרות), הגישה האלגברית שלו יכולה לעבוד במקום אחר, והוא משתף את הדגמים שלו עם הדולר האמריקני.

בעיה: גזי חממה של פרות פיתרון: עזרה בגיר

כאשר פרות אוכלות, הן מתמוטטות. הרבה. למעשה, לכל הדיבורים על פלטות, גיהוק בקר אחראי לכ -70 אחוז מהנפקת המתאן של בקר. יתרה מזאת, הצרורות המשולבות של עדר מיליארדי הראש של כדור הארץ מהוות בערך 14.5 אחוזים מכלל פליטות גזי החממה של כדור הארץ בשנה נתונה. אוניברסיטת קליפורניה, מדען החיות של דייוויס ארמיאס קבריב וצוותו, גילו כי ערבוב מקרו-אצות אדומות למזון פרות החלב שלהם הביא לירידה של 60 אחוז בפליטות העמוסות על מתאן. נראה כי תוספת האצות המיובשות מעכבת אנזימים המיוצרים על ידי חיידקי בטן בראשון מבין ארבע הבטן של היונקים, ולפחות אחד מהאנזימים הללו נראה כמונע ביצירת מתאן. בהתחלה, השמועות אכלו מעט פחות מהמאכיל הדגים בהשוואה לארוחת הערב הרגילה, אך ריח של מולסה כדי לכסות את הריח הלא מוכר עזר להקל עליהם בדיאטות החדשות שלהם.

הפתרון: הרחיקו את כתות ה- uber

חקלאים שעברו עשרות שנים עלולים לאבד עונות שלמות של גידולים לחרקים כמו תולעי שורש, גוויות, כנימות, אך פתרונות מוקדמים הביאו בעיות משלהם, כמו הגירעון מונע ההדברה של אוכלוסיית הדבורים שלנו. חוקרים בדקו אפשרויות אחרות, כולל שינוי גידולים כך שיוכלו לעזור בהריגת מזיקים, אך גם זה הביא לאחור. צמחים מהונדסים אלה מעולם לא מורגשים את כל היעדים שלהם מכיוון שחלק מהפולשים נושאים עמידות מולדת לחלבונים הפוגעים באגים. ברגע שהיבול שהשתנה מושך את שאר הנחיל, לשאריות הבלתי נתונות האלה יש רק אחת עם השנייה להכין תינוקות. פרסטו: דור חדש של זוחלי סרגלים טובים ורעים יותר. חוקרים מאוניברסיטת אריזונה הסתדרו בכך שנטעו זרעים ללא שינוי בשדות שהשתנו גנטית, מה שמאפשר לכמה באגים לא עמידים לשרוד ולערבב את ה- DNA הרגיש שלהם עם חבריהם הקשים יותר. אולם שיטה זו עתירת עבודה, ולכן קבוצת אריזונה התאגדה עם כמה מדענים בסין כדי לנסות להתרבות. הם גידלו כותנה שונה עם גרסה ללא שינוי, וכתוצאה מכך מגוון שיוצר תערובת של 75-25 של צמחים עמידים בפני עמידות.

הפיתרון: בתלתן חי

אדמה כבר מכילה המון חנקן, אך חסר בה מעט מולקולות המאפשרות לצמחים להפוך אותה לחומרים מזינים. רבים מחוואי הבקר מרססים מרעה עם דשנים כימיים מזהמים בדרכי מים בכדי להבטיח לעדר שלהם שפע של עשב גבוה ושופע לאכול לאורך כל העונה. זה טוב לפרות אך פוגע באדמה ובחיים הימיים שלנו. תלתן יכול לספק חלופת ריסוס. שורשי הכיסוי הזה מכילים חיידקים סימביוטיים שממירים חנקן לצמחים המגוונים ה"קבועים "הכימיים שיכולים להשתמש בהם. חוקרים מאוניברסיטת טקסס A&M הצליחו להבין כיצד תלתן יעבוד עבור עשביהם: הם זרעו שדות בקטניות בסוף הסתיו, לפני שהדשא נבט. הבקר התחלף אז על הטרופולה וקיפח חנקן קבוע, ועזר לעשב העונה שלאחר מכן לפרוח. שיטה זו לא רק שהפחיתה את הצורך בדשנים סינתטיים, היא גם האריכה את עונת המרעה כאשר בעלי חיים שודדים בירק החדש והטעים.

מאמר זה פורסם במקור בקיץ 2019 Make It האחרון של מדע פופולרי.

11 תכונות iOS 11 חדשות לנסות

11 תכונות iOS 11 חדשות לנסות

פרארי תערובת מירוצי רטרו מעורבת ומנוע V12 במכוניות מונזה במהדורה מוגבלת

פרארי תערובת מירוצי רטרו מעורבת ומנוע V12 במכוניות מונזה במהדורה מוגבלת

זבובי נשיפה עוזרים לנו לפתור רציחות - אך שינוי האקלים מכריח אותם

זבובי נשיפה עוזרים לנו לפתור רציחות - אך שינוי האקלים מכריח אותם