14. Обеспечение населения Земли продовольствием Слайд 2 Продовольственная проблема человечества
 Скачать 28.74 Kb.
|
|
Слайд 1 14. Обеспечение населения Земли продовольствием Слайд 2 Продовольственная проблема человечества В ближайшие полвека человечество должно еще раз удвоиться. Возможно, ли обеспечить всех продовольствием? Вопрос не прост, если учесть, что и в наши дни не менее 1 млрд. чел. на планете постоянно недоедает. Обеспечение продовольствием до сих пор полностью зависит от продуктивности экосистем. Cлайд 3 Подавляющая часть первичной продукции используется внутри самих естественных экосистем, причем, чем разнообразнее и сложнее экосистема, тем полнее используется вырабатываемая ею первичная продукция. Увеличение доли первичной продукции, потребляемой человечеством за счет расширения посевных площадей и водных хозяйств, неизбежно должно приводить к сокращению естественных экосистем. В настоящее время все поля и пастбища занимают уже 28% суши, а если учесть все сельскохозяйственные угодья — 37%. На долю лесов приходится не более 31% поверхности суши, а остальные земли (около 32%) в основном малопродуктивны. Слайд 4 Резерв интенсификации сельскохозяйственного производства — это мелиорация почв, использование высокопродуктивных сортов культурных растений, методов и приемов их защиты. Мелиорация — это совокупность мероприятий по коренному или, с расчетом на длительный срок, значительному изменению природной среды с целью ее улучшения для ведения хозяйства (сельского, лесного и др.) или для жизни людей. Цель мелиорации почв — повышение плодородия путем искусственного регулирования водного, воздушного, теплового, солевого, биохимического и физико-химического режимов с помощью разнообразных приемов. Всего выделяют 35 видов мелиорации, включая орошение, осушение, борьбу с эрозией почв, оползнями, наводнениями, агролесомелиорацию, фитомелиорацию и пр. [2] Слайд 5 Продуктивность земледелия Почти 90% всех продуктов питания человечество получает благодаря земледелию. Земледелие — возделывание сельскохозяйственных растений с целью получения урожая. Основой земледелия являются почвы. Земледелие характеризуется постоянно растущей эффективностью. Исторически в нем сначала доминировало направление подбора сортов выращиваемых культур, затем преобладало совершенствование агротехники и расширение посевных площадей. В настоящее время вновь делается акцент на селекции, химизации, механизации и других формах увеличения вложения энергии. На практике сельское хозяйство справилось с задачей обеспечения продовольствием растущего человечества. Ведь за это время народонаселение мира более чем удвоилось, а продукция зерновых на душу населения не снижалась, составляя примерно 300 кг/чел. в год. Правда, эти пищевые ресурсы распределялись неравномерно. В развитых странах рацион изобилует животными продуктами, а в развивающихся странах он в основном растительный. По экологическим законам первичная (растительная) продукция превышает вторичную (животную) в несколько раз, а в общем случае — десятикратно. Поэтому на производство 1 кг телятины требуется около 10 кг растительной продукции. Следовательно, та часть человечества, которая в изобилии потребляет животные продукты, использует большую площадь сельскохозяйственных угодий на душу населения (не говоря об энергетической стороне затрат) по сравнению с теми, кто питается преимущественно растительной пищей. [1] По оценке, проведенной по заданию ФАО, первоклассные земли, способные давать высокие урожаи по 2—3 раза в год, занимают всего 400 млн. га. Земли второго класса, урожайность культур на которых составляет 40—60% от урожайности первоклассных, занимают 500 млн. га, а земли третьего класса с урожайностью, не превышающей 20—40% от урожайности культур на первоклассных землях, занимают 1500 млн. га. Продукция, полученная на землях третьего класса, неконкурентоспособна на мировом рынке и используется только местным населением. Слайд 6 Одним из основных методов повышения урожайности сельскохозяйственных культур является орошение - подвод воды на поля, испытывающие недостаток влаги, и увеличение её запасов в корнеобитаемом слое почвы в целях увеличения плодородия почвы. Системами орошения было охвачено 18% пахотных земель планеты. Однако орошение одновременно с повышением урожайности способствует засолению и заболачиванию почв. Значительный урон земледелию наносит эрозия почв — процесс разрушения и переноса почв и пород ветром и водой. [2] Применение минеральных удобрений позволяет обеспечить оптимальное питание растений и таким способом повысить урожайность. При переизбытке минеральных удобрений растения не успевают их ассимилировать, и в результате остающиеся неусвоенными нитраты и нитриты становятся причиной пищевых отравлений. Применение минеральных удобрений должно быть ограничено безопасными нормами, например, в центрально-европейской зоне России в соответствии с особенностями климата допускается внесение в почву не более 100 кг/га минеральных удобрений в год. Итак, интенсификация растениеводства с помощью внесения минеральных удобрений не безгранична. К настоящему времени в развитых странах эта возможность уже полностью использована. В бедных странах не хватает средств на покупку минеральных удобрений. Применение химических средств защиты растений от вредителей получило широкое распространение лишь во второй половине XX в. Общие потери урожая сельскохозяйственных культур от вредителей, болезней растений и сорняков в экономически развитых странах ежегодно составляют около 25% потенциально возможного урожая, в развивающихся странах они достигают 40%. Помимо этого 10-20% сельскохозяйственной продукции теряется при хранении. По мере того как сельское хозяйство становилось товарным и индустриальным во всех экономически развитых странах стали искать способы предотвращения потерь урожая. Благодаря достижениям химии в XX в. удалось синтезировать ряд весьма эффективных средств, названных пестицидами. [1] Пестициды (лат. «pestis» — зараза и лат. «caedo» — убивать) (сельскохозяйственные ядохимикаты) — химические средства, используемые для борьбы с вредителями и болезнями растений, а также с различными паразитами, сорняками, вредителями зерна и зернопродуктов, древесины, изделий из хлопка, шерсти, кожи, с эктопаразитами домашних животных, а также с переносчиками опасных заболеваний человека и животных. К ним относятся также вещества для регуляции роста и развития растений (ауксины, гибериллины), удаления листьев (дефолианты), уничтожения растений на корню (десиканты), отпугивания животных (репелленты), уничтожения нежелательных в хозяйстве насекомых (инсектициды), вещества, применяемые для борьбы с возбудителями грибковых заболеваний у растений (фунгициды). [2] Применение ядохимикатов вначале полностью подавляет размножение вредителей сельскохозяйственной продукции, но уже через несколько лет у выжившей части популяции вырабатывается невосприимчивость к данному пестициду. Приходится повышать дозу или покупать и вносить на поля ядохимикаты другого состава. Так, в почве на полях накапливаются разнообразные ядовитые вещества и еще более многочисленные продукты их распада. Почвенная фауна и флора, обеспечивающая цепочку переработки мертвой органики, также подвергается воздействию пестицидов и перерождается. В результате нарушается круговорот органических веществ через почву, от чего страдает вся экосистема. Использование ядохимикатов дает несомненную выгоду в сельском хозяйстве и позволяет, по крайней мере, на некоторое время повысить количество получаемой продукции. Однако неблагоприятные экологические последствия заставляют использовать пестициды с большой осторожностью и умеренно. В настоящее время в большинстве экономически развитых стран мира наблюдается тенденция снижения объемов применения химических средств защиты растений. Все большее применение находит биологический метод борьбы с вредителями сельскохозяйственной продукции. Он заключается в искусственном культивировании естественных врагов для каждого вида вредителя. Другой способ заключается в подавлении вспышки численности насекомых-вредителей с помощью подсадки к ним большого числа выращенных в лабораторных условиях и затем стерилизованных особей того же вида. Действенным методом повышения урожайности сельскохозяйственных культур и устойчивости их к вредителям является селекция — выведения новых сортов растений и разновидностей животных. Методы селекции за последние два десятилетия претерпели настоящую революцию. Последние достижения биологии в области генной инженерии и биотехнологии позволили ученым принципиально изменить подходы в создании новых сортов. У классических методов селекции не было обнаружено каких-либо действительно опасных последствий для людей или природных экосистем. Что касается новых методов биотехнологии, то применение методов генной инженерии попадает в разряд потенциально опасных технологий, хотя ученые еще не располагают достоверными фактами реальной опасности их внедрения. Слайд 7 Биологические ресурсы Мирового океана Надежда на огромные пищевые ресурсы Мирового океана, пропорциональные поверхности планеты, занятой им, оказались несостоятельными. Большая часть Мирового океана по своей продуктивности похожа на пустыню. Основу первичной продукции в морях составляет фитопланктон— не видимые глазом одноклеточные водоросли. Они могут расти и размножаться только в поверхностном слое воды до глубины, куда доходит солнечный свет. Это не более 50-200 м. Однако, здесь мало минеральных веществ, необходимых для жизнедеятельности. Мертвая органика постепенно оседает на дно, минерализуется и оказывается вне зоны фотосинтеза. Только на мелководьях и в местах подъема глубинных вод создаются благоприятные условия для массового роста и размножения фитопланктона, где имеются и минеральные вещества, и солнечный свет. Продуктивность Мирового океана оказалась намного ниже предполагаемой. По расчетам специалистов, допустимый предел годового улова рыбы в Мировом океане с учетом их места в пищевых цепях не должен превышать 90 млн. т, что в 2,5 раза меньше, чем производство животного белка в агрохозяйствах на суше. К настоящему времени рыбные ресурсы Мирового океана используются практически полностью (около 90 млн. т в год). Дальнейшее увеличение вылова рыбы грозит уничтожением основных промысловых видов, к которому человечество подошло вплотную за последние 100 лет. Испокон веков рыбаки промышляли рыбу на небольших суденышках, фактически на лодках, в непосредственной близости от берега. Они использовали сети, размер которых был мал и зависел от физических возможностей команды. Во второй половине XX в. рыболовецкие траулеры превратились в огромные суда, а одной сетью стало возможным охватить площадь более 4 га, на каждом судне имеются эхолоты, с помощью которых можно определить косяк рыбы в толще воды под судном. На сегодняшний день выявлены и описаны зоны высокой продуктивности в морях и океанах. В настоящее время весь промысел морских продуктов контролируется международными комиссиями, что позволило избежать катастрофического подрыва рыбных ресурсов и сохранения исчезающих видов. В последние десятилетия удается дополнительно к уловам рыбы получать все больше продукции на морских и пресноводных фермах (аквафермах), особенно в Японии, Китае, Франции, США, на которых выращивают различных моллюсков, креветок, омаров, крабов, голотурий и других беспозвоночных. В Юго-Восточной Азии значительную часть аквакультуры составляют водоросли. Доля аквакультуры в используемой людьми продукции Мирового океана быстро возрастает и уже составляет более 1/4. По-видимому, в будущем количество акваферм будет увеличиваться и удастся получить еще больше животного и растительного белка из прибрежных наиболее продуктивных акваторий Мирового океана, но нет оснований полагать, что таким способом можно решить продовольственную проблему.[1] Слайд 8 На слайде приведены количественные характеристики биомассы и продуктивности современной биосферы. |