Сельское хозяйство как источник продовольственных ресурсов

Человек в сельскохозяйственной деятельности, используя зе­мельные, водные, растительные, животные и энергетические ре­сурсы, обеспечивает себя, в первую очередь, пищей, оказывая на природу большее воздействие, чем в любой другой деятельности.

В 90-х годах XX в. ежедневно в мир приходит около 250 тысяч человек, которых нужно накормить, одеть и обеспечить жильем. Ожидается, что к 2020 году население Земли достиг­нет 8 млрд. человек. Для того, чтобы прокормить в течение ближайших 20—25 лет такое количество людей, потребуется столько же продовольствия, сколько его было произведено с момента зарождения земледелия около 10 тыс. лет назад и до настоящего времени. Производство достаточного количества продовольствия для обеспечения населения Земли в продук­тах питания является одной из многих сложных, взаимосвя­занных проблем. Другая важная проблема — качество пищи, наличие в ней необходимых организму белков, витаминов, микроэлементов и т. д. Важно и управление мировыми сель­скохозяйственными системами, которое должно осуществлять­ся таким образом, чтобы свести к минимуму вредное воздейст­вие на окружающую среду производства и распределения про­довольствия.

Почва — основное средство производства в сельском хо­зяйстве. Начиная с 7 тысячелетия до нашей эры, почва — ос­нова сельскохозяйственного производства, ценнейшее богат­ство человечества. Почва — часть окружающей человека природной среды. Она возникла в результате сложного
взаимодействия атмосферы, гидросферы, литосферы, расти­тельного и животного мира. От всех других планет Земля отличается наличием на ней почвы. Возможно, что она отличается этим от всей вообще Вселенной. Тончайший слой земли, облегая даже не всю сушу, а только часть ее, составляет ничтожные доли процента от массы и объема Земли. Но имен­но эти ничтожные доли—толщина почвы в среднем составляет 20 см — взаимодействуют с солнцем таким образом, что оказались возможным человек и человеческое существование, не говоря уже о многом другом, что мы включаем в понятие
природа.

Почва — основа для получения урожая сельскохозяйствен­ных культур, главное богатство, от которого зависит наше существование. Она является основным средством сельскохо­зяйственного производства, главным источником продуктов питания. Море и искусственные производственные площади (гидропоника, теплицы) играют значительно меньшую роль в производстве продуктов питания. Из океана человек берет около 30—40 млн. тонн морской рыбы, беспозвоночных жи­вотных, водорослей.

На Земле сегодня насчитывается около 80 тысяч видов съедобных растений, а кормят человечество только 30 сель­скохозяйственных культур. Пшеница, рис, кукуруза, карто­фель являются основными, дают больше продовольствия, чем все остальные культуры вместе взятые.

Мировое производство продовольствия за период с 1950-х по 2000годы более чем удвоилось, а на душу населения в среднем увеличилось на 40%. Однако за успехами в мировом производстве продовольствия в этот период отмечено сокра­щение среднедушевого производства продовольствия в 43 развивающихся странах (22 африканские страны), в которых проживает каждыйседьмой житель планеты.

Производство продуктов растениевод­ства и животноводства обеспечивают пашни, пастбища и сено­косы. Почвы, используемые в сельском хозяйстве под пашню, для выращивания сельскохозяйственных культур, характеризу­ются разным плодородием — способностью обеспечивать расте­ния водой, элементами питания, воздухом и этим создавать воз­можность получения урожая сельскохозяйственных культур. Одним из важных показателей уровня плодородия почв является мощность гумусового слоя и содержания гумуса в почве. Гуму­совый слой—это кладовая, из которой растения получают пищу в виде растворов солей. Гумус склеивает минеральные элементарные частицы в комочки, придает почве агрономически бла­гоприятную структуру, при которой создается оптимальный ре­жим для обеспечения растений водой и воздухом.

Различают три вида плодородия почв: естественное и эф­фективное или искусственное и экономическое.

Естественное плодородие определяется содержанием гуму­са, валовыми запасами питательных веществ, естественным водным, воздушным и тепловым режимом. Эффективное плодо­родие определяется получением урожая благодаря не только ес­тественным свойствам почв, но и свойством, измененным хозяй­ственной деятельностью человека (известкование кислых почв, внесение удобрений, мелиоративные мероприятия и т. д.). На 10-м Международном конгрессе почвоведов, состоявшемся еще 1974 году в Москве, был подведен «баланс» земельных ресур­сов нашей планеты. Он, с точки зрения земледелия, выглядит не самым лучшим образом. Скажем прямо — в целом природа и поч­венный покров земного шара не очень-то благоприятны для земле­делия. Пашня занимает всего 10% территории, луга и пастбища - 17%. Остальные 73% почв не используются в сельском хозяйстве. В Северной Америке надушу населения приходит­ся 1,62га пахотной почвы, в России — 0,88 га, Западной Европе - 0,2, Западной Азии — 0,2, Восточной Азии —0,32 га.

По данным Международной организации по вопросам продовольствия (ФАО), общая площадь потенциально при­годных почв для земледелия в мире составляет около 3,2 млрд. га. Сейчас в обработке находится 1,5 млрд. га. Одна­ко для включения в сельскохозяйственное производство это­го резерва потребуются колоссальнейшие вложения труда и средств.

Агроэкосистемы до начала XX в. были еще достаточно раз­нообразны: целинные земли, леса, ограниченные районы мно­гоотраслевого оседлого хозяйства характеризовались незна­чительным изменением мест обитания. Агроэкосистемы имели своих первичных производителей (дикорастущие растения), которыми человек питался непосредственно или косвенно че­рез дичь, домашних животных. Первичные производители-автотрофы обеспечивали человека растительным волокном лесоматериалами. Человек являлся основным консументом этой экосистемы, в которой имелось также значительное чис­ло диких и домашних животных, обладающих большой сум­марной массой. Вся потребляемая человеком продукция тран­сформировалась в отходы (отбросы), разрушаемые и перера­батываемые редуцентами или деструкторами до простых веществ (нитраты, фосфаты, другие минеральные соединения) которые вновь использовались автотрофами в процессе фотосинтеза.

Самоочищение земель и вод здесь осуществлялось пол­ностью и круговорот веществ в экосистеме не нарушался. Приток солнечной энергии, получаемой человеком в виде хи­мической энергии в процессе обмена веществ при питании (око­ло 4000 ккал/сут. на одного человека), равнялся примерно такому же количеству энергии, которую человек использовал, в виде тепловой (сжигание дров) и механической (тягловая сила) энергии.

До XIX в. в процессе аграрной цивилизации использова­лась энергия, которая была накоплена в течение одного веге­тационного периода первичными консументами, а также аккумулированная в течение многих лет деревьями. Общее же количество используемой одним человеком энергии (около 22000 ккал/сут.) лишь вдвое превышало энергопотребление
человеком неолита (около 10000 ккал/сут.).

Таким образом, при становлении аграрной цивилизации экосистема человека имела высокий уровень гомеостаза. Не­смотря на антропогенное изменение или замещение экосистем, деятельность человека вписывалась в биогеохимический кру­говорот и не изменяла притока энергии в биосферу.

Необратимые, глобальные изменения биосферы Земли под влиянием сельскохозяйственного производства резко усили­лись в XX столетии. В 70—90-х годах XX в. внедрение интен­сивных технологий (монокультура, высокопродуктивные, но незащищенные сорта, агрохимикаты) сопровождалось водной и ветровой эрозией, вторичным засолением, почвоутомлени­ем, деградацией почв, обеднением эдафона и мезофауны, уменьшением лесистости, увеличением распаханности и т. д.