https://bodybydarwin.com
Slider Image

هل يمكن أن تكون الزراعة الصناعية قوة للأبد؟

2021

الزراعة على نطاق واسع لديها مندوب مشهور جيدًا كأفضل شرير للبيئة في أمريكا. ولكن ماذا لو كانت الصناعة قد تتغير لتصبح أكثر استدامة؟ لا يمكن تصوره؟ تبين أن التحول إلى استيعاب كوكبنا هو تاريخ الزراعة بأكمله في الولايات المتحدة. أدناه ، كيف تحولت الزراعة الصناعية في مواجهة الكارثة البيئية في ثلاثينيات القرن العشرين وكيف يمكن أن تتغير لتتوافق مع مستقبل الأرض غير المؤكد.

مقالة كتبها تيد Genoways

وسط الصور الباهتة والقصاصات المصفرة في صندوق العلية الذي يحتفظ بسجل مجموع أسلافي ، يظهر عنصر واحد. إنه مقال قصير من The Wichita Weekly Eagle عنوانه بجرأة: "Sam Genoway's Farm Tractor." كان سام ، ابن عم بعيد المنال ، سعيدًا جدًا على ما يبدو لرؤية اسمه في الصحيفة لدرجة أنه لم يكلف نفسه عناء التأكد من صحة الكاتب في الإملاء. لكن القصة لم تكن حقا عنه. كما يوحي العنوان ، كان التركيز هو جرار سام. "اكتشف الناس كم من أنواع العمل المختلفة التي يمكن أن يقوم بها زوجته ، كاري ماي ، قالت للمراسل وهم يأتون من أميال حولها."

كان ذلك في مايو 1917. أعلنت أمريكا الحرب على ألمانيا ، وصنف الرئيس وودرو ويلسون القمح ، وهو ما نماه سام ، باعتباره "مادة حرب". جعلت وزارة الزراعة إنتاج الحبوب أولوية وطنية ، وأعلن هنري فورد أنه سينتج الجرارات في الوقت المناسب للحصاد. في ذلك الموسم ، حرث سام وكاتربيلر 45 به مئات الأفدنة. "لا أتوقع أن يدوم هذا كثيرًا بينما قال كاري ماي لأن الأشخاص الذين يستأجرونه قريبًا يقررون أنهم بحاجة إلى جرار خاص بهم."

كانت على حق تماما. ارتفع عدد الجرارات في المزارع الأمريكية من حوالي 50000 في بداية عام 1917 إلى ما يقرب من مليون بحلول نهاية 1920s. بفضل القدرة الحصانية الإضافية والمدخرات في ساعات العمل ، أصبح عشرات الملايين من الأفدنة الصخرية عبارة عن أرض زراعية جديدة. قام المزارعون بتمزيق الأشجار والفرشاة وانتزاع الصخور وحفر قنوات الري وبناء أميال من الطرق الجديدة. الأهم من ذلك ، كسرت الجرارات التربة السطحية الكثيفة لتنتج أخاديد واسعة وقيعان ناعمة. ارتفعت الزراعة الأمريكية.

ولكن عندما دخل منتجو الحبوب الأوروبيون إلى السوق العالمية ، وجدت الزراعة الأمريكية نفسها مفرطة في المخاطرة. انخفضت أسعار المحاصيل إلى مستويات قياسية ، وكان الناس الذين اشتروا الجرارات والمعدات يكافحون لمواكبة الفائدة على ديونهم. هجر المزارعون أو سقطوا 33 مليون فدان من الأراضي المفتوحة حديثًا كما وصل الجفاف في الثلاثينيات. جفت التربة السطحية غير المحمية وغير المزروعة وانفجرت ، مما شكل "عاصفة ثلجية قوية". من تكساس بانهاندل إلى نبراسكا الجنوبية ، من سفوح كولورادو روكيز إلى مرج البراري بالقرب من غاردن بلاين ، كانساس ، حيث عاش سام ، فقدت عشرات الآلاف من الأسر مزارعهم فيما أصبح يعرف باسم Dust Bowl.

عندما دخل فرانكلين روزفلت البيت الأبيض في عام 1933 ، قام بتعيين هنري أ. والاس وزيرًا للزراعة لمعالجة المشكلة. كثيراً ما يجادل المؤرخون بأن والاس ، مؤسس شركة Pioneer Hi-Bred Corn Company ، أخرج المزارع من صحن Dust Bowl مع الذرة التي تقاوم الجفاف. لكن روزفلت ذهب أبعد من ذلك بكثير. للحد من العواصف الترابية وفقدان التربة ، دفع الغابات إلى زراعة أكثر من 200 مليون شجرة حول الحقول. وقع على قانون الحفاظ على التربة ، وإنشاء إعانات لأصحاب الأراضي لاستعادة الحياة النباتية المحلية. إن ما أنقذته الزراعة حقًا هو السياسة التي تحمي الموارد وتكافئ من يراجعون الممارسات المهدرة.

يذكرنا هذا القصاصة حول جرار سامز بأن البراعة الأمريكية قد حلت أزمات لا حصر لها ، لكنها خلقت الكثير كذلك. إن تاريخنا ، مثل كيفية تشكل Dust Bowl جزئيًا بفضل تقنية تفوق الإشراف ، ينبغي أن يرشدنا في اتخاذ القرارات. يمكن للزراعة التقليدية الواسعة النطاق ، أو ما نسميه غالبًا Big Ag ، investments إجراء استثمارات ضخمة في مجال البحوث لتحسين الغلات وتقليل تأثيرها على موارد الأرض. يمكن للمزارعين الحاليين الوصول إلى المزيد من البيانات ، والمزيد من البحوث ، والدعم أكثر من أي جيل سابق. ولكن من دون التفكير في العواقب غير المقصودة للنمو والتزايد ، فإننا نجازف بخلق مشاكل الجيل القادم.

الأمثلة على ذلك تذهب إلى ما وراء وعاء الغبار. ساعدت نظم الري الجديدة المزارعين على النجاة من الجفاف التالي في الخمسينيات من القرن الماضي ، لكنها استنزفت كذلك طبقات المياه الجوفية. جعلت البذور المعدلة وراثيا من الممكن زرع المزيد من المحاصيل على عدد أقل من فدان ، لكنه أدى أيضا إلى انخفاض صحة التربة والمواد الغذائية مع انخفاض قيمة المواد الغذائية. سرعان ما ساعدت عمليات تغذية الحيوانات وحظائر الدجاج والخنازير الضخمة ، والتي يشار إليها في كثير من الأحيان باسم "عمليات تغذية الحيوانات المركزة ، على إنتاج اللحوم وتحرير الأراضي الزراعية ، لكنها أدت أيضًا إلى صعود البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية ومياه الشرب الملوثة في المجتمعات المحلية. الآن ، كمهندسين التحرك نحو الري الذاتي ، والجمع بين الحصادات ذاتية القيادة ، والحبس الحيواني مع أنظمة التغذية الذاتية ، هناك فرصة كبيرة لتحسين "الأرباح" - لكن أيضًا خطر أن الإنتاج سوف يشكل مرة أخرى تهديدات غير متوقعة للأشياء الثمينة الموارد الطبيعية.

سام ، بدعم من السياسة الفيدرالية ، نجا من عقد من المصاعب والحرمان. قصص مثله هي تذكير بأن الأميركيين يمكنهم رسم مسار أفضل من خلال تجربة الأوقات المقبلة ، ولكن فقط إذا تعلمنا من أخطاء الماضي. كبير حج هو قوة قوية. يجب أن نتأكد من أنه إيجابي للمزارعين وللمستقبل المجهول لكوكبنا.

حلول عملية لأكبر مشاكل الزراعة الصناعية ، بقلم نيك ستوكتون.

إن الاستهلاك المفرط والتلوث وتغير المناخ والطلب المتزايد من السكان المتورمين تجف المناطق الزراعية الرئيسية مثل كاليفورنيا والبحر الأبيض المتوسط ​​وأمريكا الوسطى.

الحل: النباتات الناشئة في وقت مبكر

منذ الأربعينيات من القرن العشرين ، اعتمد المزارعون من تكساس إلى ساوث داكوتا على طبقة المياه الجوفية في أوغالالا خلال فترات الجفاف المتفرقة. الآن أجزاء من الاحتياطي أصبحت منخفضة بشكل خطير. قام عمالقة الزراعة Monsanto و Syngenta و DuPont بتصميم نباتات قادرة على التغلب على الجفاف ، لكن هذه البذور تكلف أكثر ، ولا يحصل المزارعون دائمًا على العائد الذي يحتاجونه لتبرير السعر. المشكلة هي أن هؤلاء الناجين من موجة الجفاف غالباً ما يتعذر عليهم إيقاف وضع الجفاف بسرعة كافية بمجرد أن يتغير الطقس. كلما طال الوقت الذي تستغرقه المحاصيل لإعادة فتح المسام في أوراقها ، والتي تقترب من منع تبخر السوائل الثمينة ، قل احتمال الاستفادة منها من رطوبة النمو. لكن بعض النباتات ، مثل عالم الأحياء النسبي البرسيم روجر ديل في دراسات جامعة إيموري ، تفتخر بالمواد الوراثية التي تساعدها على أن تصبح وظيفية بالكامل بمجرد ساعات من هطول الأمطار. لن يتم تناول العشاء في أي وقت قريب من النباتات المستقبلية التي تم تعديلها باستخدام هذا النوع من القوى العظمى ، لكن هذا لا يعني أنها لا يمكن أن تنتهي يومًا ما على صفحتك. إن البحث في السلع الجينومية التي تساعد النباتات على "تذكر" الدخول والخروج من وضع البقاء على قيد الحياة يمكن أن يساعد المهندسين على تصميم البذور التي تجعل الانتقال أسرع ، وبالتالي زيادة الغلة وجعلها شراء أكثر ذكاء للمزارعين.

الحل: تحقيقات لاختبار المياه

لا يمكنك أن تسأل الخضار أو الحبوب عندما تشعر بالعطش ، لكن قد تتمكن من فك شفرة عدد المشروبات التي تخدمها التربة. بداية من عام 2013 ، واجهت مجموعة من مزارعي كانساس تحديًا مدته خمس سنوات لخفض استهلاكهم للمياه الجوفية بنسبة 20 بالمائة. عن طريق طعن المجسات الإلكترونية في حقولهم المدمجة البالغ عددها 170 حقلاً ، كان المزارعون التجريبيون قادرين على التحقق من محتوى الرطوبة في التربة وتشغيل الرشاشات فقط عندما كانت تيرا فيرما جافة للغاية بحيث لا يمكنها الحفاظ على محاصيلها. في النهاية ، دفعت طريقة العطش بالوكالة أرباحاً: نما مراقبو المياه 98 في المائة من محصول الذرة الذي فعله جيرانهم ، لكنهم استخدموا سيولة أقل بنسبة 23 في المائة. هذه أخبار جيدة لكل من متاجرنا المائية ومزارعينا: فقد ساعد التخفيف من المضخات المستخدمين في إجراء التحقيقات على إنهاء الموسم بأموال أكثر بنسبة 4 في المائة.

تقدر الأمم المتحدة أن الزراعة المكثفة قد تدهورت بشكل خطير ثلث مساحة الأرض المنتجة - وتواصل تدمير حوالي 24 مليار طن من الأوساخ كل عام. مع مكملات التربة المبتكرة ، يمكن لنظامنا الغذائي أن يسير بشكل أكثر طفيفة.

الحل: بازلت الأرض

الأسمدة الصناعية تساعدنا على زراعة الكثير من الغذاء للبشر والماشية. أظهرت دراسة أجرتها جامعة كاليفورنيا في بيركلي عام 2015 أن المحاصيل التقليدية كانت ، في المتوسط ​​، أعلى بنسبة 20 في المائة من تلك الخاصة بالزراعة العضوية. على الجانب الآخر ، يؤدي الاعتماد على هذه المواد الكيميائية إلى تدهور جودة التربة ومحتوى المواد الغذائية. خلع الملابس الحقل العضوي هو أفضل ولكن يعمل ببطء. ربما هناك طريقة ثالثة: الصخور. لقد حصل البازلت على ما تتوق إليه النباتات ، مثل الكالسيوم والحديد والمغنيسيوم. إضافة قطع مكسورة من الحجر البركاني إلى التربة تمتص الكربون ويساعد في الاحتفاظ بالرطوبة. يبدو مثل زيت الثعبان؟ مجلس النمو الاستراتيجي في كاليفورنيا ، وهي لجنة توجّه منح الدولارات نحو مشاريع الاستدامة ، لا تعتقد ذلك. في عام 2018 ، أنفقت 4.7 مليون دولار لاختبار إخصاب البازلت على مساحات شاسعة في جميع أنحاء الولاية. يتمثل أحد أكبر التحديات في سحق المادة بالحجم المناسب: لا تنهار القطع الكبيرة بسرعة كافية ، وتكلف الحبوب الصغيرة الكثير.

الحل: الشعاب المرجانية على الأرض

تطرد الزراعة حوالي 15٪ من غازات الدفيئة السنوية في العالم ؛ حتى التربة الحراثة تطلق كميات مزعجة من CO . يقول مارك راسموسن ، مدير مركز ليوبولد للزراعة المستدامة في ولاية أيوا ، "إن خفض الانبعاثات أمر جيد ، لكن فات الأوان على الاعتماد على تقليل استخدام الوقود الأحفوري". اقتراح راسموسن هو التقاط الكربون الشبيه بالشعاب المرجانية ، مما يعني نموًا أساسيًا تحت الأرض. في البحر ، تتكون هذه النظم الإيكولوجية من الهياكل الخارجية للمخلوقات البحرية الصغيرة ، التي تحصد ثاني أكسيد الكربون من المحيط لبناء قشورها. يريد فريق راسموسن الاستفادة من الميكروبات الموجودة في التربة والتي يمكنها معالجة ثاني أكسيد الكربون بالطريقة نفسها. كان الباحثون يزرعون هذه الميكروبات في التربة ، حيث يحولون الانبعاثات إلى كالسيوم. حتى أن الشعاب المرجانية يمكن أن تجلس تحت أراض غير قابلة للعزل ، وتمتص ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي دون التعرض لخطر تهديد أي معدات زراعية.

الحل: الجراثيم مفيدة

يعاني خليج المكسيك من مشكلة في الذرة: يقوم المزارعون في جميع أنحاء أمريكا الوسطى بتخصيب المحاصيل باستخدام كميات كبيرة من النيتروجين الصناعي. تستنزف الجريان السطحي في نهر المسيسيبي ، الذي يتدفق في النهاية إلى الخليج ، على بعد مئات الأميال. هنا ، "النيتروجين - الطحالب الجائعة تزهر في" المناطق الأمامية "الضخمة التي تخنق الحياة البحرية الأخرى. قد يكون لدى المكسيك محلول للذرة: اكتشف علماء الأحياء النباتية من جامعة كاليفورنيا في ديفيس وجامعة ويسكونسن في ماديسون عدة سلالات برية من الذرة المكسيكية التي تنتج النيتروجين الخاص بهم. تشكل النباتات جذورًا فوق الأرض تفرز هلامًا يحتوي على بكتيريا تكافلية. هذه الميكروبات تحول النيتروجين في الغلاف الجوي إلى العناصر الغذائية اللازمة. قام العلماء بزراعة الصنف الذاتي المغذي في كل من ويسكونسن وكاليفورنيا ، مع ملاحظة نتائج مماثلة. ويقومون حاليًا بالتحقيق فيما إذا كان بإمكاننا هندسة الذرة التجارية ذات العائد المرتفع بمواهب مماثلة ، وبالتالي تقليل حاجة أمريكا إلى تسميد المنتج الزراعي رقم 1.

يحصل الأمريكيون على ما يقرب من ثلثي بروتينهم من اللحوم والحليب والبيض ، لكن تربية المليارات من البشر يخلق وليمة من المشاكل البائسة. الجبر والطحالب هنا للمساعدة.

الحل: الطاقة البني الأخرى

من الشائع بالنسبة لمزارعي الماشية أن يلقوا براز الحيوانات في البحيرات في الهواء الطلق ، وهي ممارسة تشكل خطورة خاصة عندما تغمر الأمطار الغزيرة هذه المسابح ، وتضيف إلى مياه الفيضانات. خلال إعصار فلورنسا ، على سبيل المثال ، سماد من عشرات عمليات خنازير نورث كارولينا تسربت من هذه الأحواض ، حتى بدون مساعدة من الكوارث الطبيعية ، يمكن أن تتسرب البحيرات أو تتدفق إلى إمدادات المياه المحلية.لا تعتبر أحواض الأنابيب الجيدة خيارنا الوحيد ، فالخزانات الكبيرة المملوءة بالبكتيريا والمعروفة باسم الهضم اللاهوائي يمكنها تحويل النفايات إلى ميثان يمكن للزراعة بعد ذلك تحويل الأبخرة إلى كهرباء يمكنهم إما بيعها مرة أخرى إلى الشبكة أو استخدامها لتشغيلها في عام 2018 ، خفضت AgStar Financial Services التابعة لوكالة حماية البيئة أكثر من 4 ملايين طن من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري عن طريق تقديم مواد مصغرة دقيقة لأصغر المزارع: كان هذا التخفيض عمل 248 مشروعًا لهضم ، جزء صغير من أكثر من مليوني مزرعة في البلاد.

الحل: مو الرياضيات

العديد من مربي الماشية يحزمون أراضيهم مع أكبر عدد ممكن من الأبقار. هذه استراتيجية خاسرة. ترعى الحشود بسرعة حتى لا تتمكن المراعي من إعادة نمو أعشابها. هذا يعرض التربة العارية للعناصر ، مما يؤدي إلى فقدان المواد الغذائية والحجم. المناطق المزدحمة تزيد من سوء البيئة الكلية للمناظر الطبيعية من خلال ترك مساحة صغيرة للنباتات والحيوانات الأخرى. قد تكون الإجابة بسيطة مثل تحديد عدد الأبقار التي يمكن أن ترعى على قطعة أرض دون إحداث أي ضرر. يقوم الباحث في جامعة تكساس إيه آند إم ، مونت روكيت ، بتربية الماشية على المؤامرات التجريبية ، وحساب كيفية تأثير هطول الأمطار وتكوين التربة وعوامل أخرى على قدرة المناظر الطبيعية على دعم عدد من الماشية. كما أنه يفهرس التنوع البيولوجي وكيف تؤثر أعداد القطيع على جودة وكمية اللحوم. في حين أن طرزه خاصة بشرق تكساس (منزله ، وموطن الملايين من الأبقار) ، فإن منهجه الجبري يمكن أن ينجح في مكان آخر ، ويشارك نماذجه مع وزارة الزراعة الأمريكية.

المشكلة: أبقار غازات الدفيئة الحل: مساعدة عشب البحر

عندما تأكل الأبقار ، فإنها تجشؤ. كثير. في الواقع ، على الرغم من كل الحديث عن فرتس ، فإن التجشؤ الأبقار هو المسؤول عن حوالي 70 في المئة من إصدار الميثان الماشية. ما هو أكثر من ذلك ، تشكل الكتل التجميعية للقطيع المليار رأسًا ما يقرب من 14.5 بالمائة من إجمالي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري على الكوكب في سنة معينة. وجد Ermias Kebreab ، عالم الحيوان بجامعة كاليفورنيا في ديفيس وفريقه ، أن خلط الطحالب الحمراء الكبيرة في علف أبقار الألبان الخاصة بهم أدى إلى انخفاض بنسبة 60 في المائة في انبعاثات الميثان المحملة. يبدو أن إضافة الأعشاب البحرية المجففة تمنع الإنزيمات التي تنتجها ميكروبات الأمعاء في أول ثدييات من المعدة ، ويبدو أن واحدة من هذه الإنزيمات على الأقل مفيدة في تكوين الميثان. في البداية ، أكلت الحيوانات المجترة أقل قليلاً من الأعلاف السمكية مقارنة بالعشاء المعتاد ، لكن وجود مجموعة من دبس السكر للتغطية على الرائحة غير المألوفة ساعدت في تخفيفها إلى وجباتها الجديدة الأفضل تجسيدًا.

الحل: حافظ على طوائف uber متباعدة

قد يخسر المزارعون على مدى عقود من الزمن مواسم كاملة من المحاصيل أمام الحشرات مثل ديدان الجذور ، والبيض الأبيض ، والمن ، ولكن الحلول المبكرة جلبت مشاكلهم الخاصة ، مثل التدمير الناتج عن المبيدات الحشرية لشعبنا النحل. لقد استكشف الباحثون خيارات أخرى ، بما في ذلك تعديل المحاصيل حتى يتمكنوا من المساعدة في قتل الآفات ، لكن ذلك أدى إلى نتائج عكسية أيضًا. هذه النباتات المهندسة لا تقتل أبداً جميع أهدافها لأن بعض الغزاة يحملون مقاومة فطرية للبروتينات التي تصيب الحشرات. بمجرد إعدام المحصول المعدل بقية السرب ، فإن هؤلاء البقايا غير الصالحة لديهم فقط بعضهم البعض لإنجاب أطفال. المعزوفة: جيل جديد من برامج الزاحف الزاحف الأفضل والأسوأ. اكتشف الباحثون في جامعة أريزونا هذا من خلال زرع بذور غير معدلة في حقول محورة وراثيا ، مما يتيح لبعض الحشرات غير المقاومة البقاء على قيد الحياة ومزج الحمض النووي حساسة مع رفاقا أكثر صرامة. هذه الطريقة كثيفة العمالة ، لذلك تعاونت مجموعة أريزونا مع بعض العلماء في الصين لتجربة التهجين. لقد قاموا بتربية القطن المعدل بنسخة غير معدلة ، مما أدى إلى مجموعة متنوعة تولد 75-25 مزيجًا من النباتات غير المقاومة.

الحل: في البرسيم الحية

تحتوي التربة بالفعل على الكثير من النيتروجين ، لكنها تفتقد إلى عدد قليل من الجزيئات التي تسمح للنباتات بتحويله إلى مغذيات. يرش العديد من مربي الماشية المراعي بأسمدة كيماوية تلوث المجاري المائية لضمان أن يكون لدى قطيعهم الكثير من الحشائش الطويلة المورقة لتناول الطعام طوال الموسم. هذا جيد للأبقار ولكنه يضر بترابنا وحياتنا البحرية. البرسيم يمكن أن توفر بديلا رذاذ. جذور هذا الغطاء تغطي البكتيريا التكافلية التي تحول النيتروجين إلى نباتات كيميائية "ثابتة" متنوعة يمكن استخدامها. اكتشف الباحثون في جامعة تكساس إيه آند إم طريقة لوضع البرسيم في العمل من أجل أعشابهم: لقد زرعوا الحقول مع البقوليات في أواخر الخريف ، قبل ظهور العشب. ثم اقتربت الماشية من النيتروجين الثابت وثلاثي الأرجل ، مما ساعد على ازدهار عشب الموسم التالي. لم تقلل هذه الطريقة من الحاجة إلى الأسمدة الاصطناعية فحسب ، بل امتدت أيضًا لموسم الرعي حيث كانت الحيوانات تمضغ في المساحات الخضراء اللذيذة الجديدة.

تم نشر هذا المقال في الأصل في صيف عام 2019 ، اجعله آخر إصدار للعلوم الشعبية.

ستبحث روبوتات الملاحة البحرية هذه عن الحياة عبر النظام الشمسي

ستبحث روبوتات الملاحة البحرية هذه عن الحياة عبر النظام الشمسي

ما يمكنك فعله لمنع Google - وغيرها - من تتبع هاتفك

ما يمكنك فعله لمنع Google - وغيرها - من تتبع هاتفك

كاليفورنيا تقول مبيدات الأعشاب الشعبية تسبب السرطان

كاليفورنيا تقول مبيدات الأعشاب الشعبية تسبب السرطان