Сельское хозяйство охватывает производство сельскохозяйственных культур и скота , аквакультуру и лесное хозяйство для производства пищевых и непищевых продуктов. [1] Сельское хозяйство было ключевым фактором в возникновении оседлой человеческой цивилизации , в результате чего разведение одомашненных видов создавало излишки продовольствия , которые позволяли людям жить в городах. В то время как люди начали собирать зерновые по крайней мере 105 000 лет назад, зарождающиеся фермеры начали сажать их только около 11 500 лет назад. Овцы, козы, свиньи и крупный рогатый скот были одомашнены около 10 000 лет назад. Растения независимо выращивались по крайней мере в 11 регионах мира. В 20 веке промышленное сельское хозяйство, основанное на крупномасштабных монокультурах, стало доминировать в сельскохозяйственном производстве.
По состоянию на 2021 год [update]небольшие фермы производят около трети продовольствия в мире, но крупные фермы преобладают. [2] Крупнейшие 1% ферм в мире имеют площадь более 50 гектаров (120 акров) и обрабатывают более 70% сельскохозяйственных угодий мира. [2] Почти 40% сельскохозяйственных угодий находятся на фермах площадью более 1000 гектаров (2500 акров). [2] Однако пять из каждых шести ферм в мире имеют площадь менее 2 гектаров (4,9 акра) и занимают лишь около 12% всех сельскохозяйственных угодий. [2] Фермы и фермерство оказывают большое влияние на сельскую экономику и в значительной степени формируют сельское общество , влияя как на прямую сельскохозяйственную рабочую силу , так и на более широкие предприятия , которые поддерживают фермы и фермерское население.
Основные сельскохозяйственные продукты можно в целом сгруппировать в продукты питания , волокна , топливо и сырье (например, резина ). Классы продуктов питания включают злаки ( зерновые ), овощи , фрукты , кулинарные масла , мясо , молоко , яйца и грибы . Мировое сельскохозяйственное производство составляет приблизительно 11 миллиардов тонн продуктов питания, [3] 32 миллиона тонн натуральных волокон [4] и 4 миллиарда м 3 древесины. [5] Однако около 14% продовольствия в мире теряется при производстве, прежде чем достигает уровня розничной торговли. [6]
Современная агрономия , селекция растений , агрохимикаты, такие как пестициды и удобрения , и технологические разработки резко увеличили урожайность , но также способствовали экологическому и экологическому ущербу . Селективное разведение и современные методы в животноводстве также увеличили производство мяса, но вызвали обеспокоенность по поводу благополучия животных и ущерба окружающей среде. Экологические проблемы включают вклад в изменение климата , истощение водоносных горизонтов , вырубку лесов , устойчивость к антибиотикам и другие виды сельскохозяйственного загрязнения . Сельское хозяйство является как причиной, так и чувствительным к ухудшению состояния окружающей среды , такому как потеря биоразнообразия , опустынивание , деградация почв и изменение климата , все из которых могут привести к снижению урожайности. Генетически модифицированные организмы широко используются, хотя некоторые страны запрещают их .
_(3157508890).jpg/1280px-Winnowing_The_Grain,_Axum,_Ethiopia_(Detail)_(3157508890).jpg)
Слово agriculture является поздней среднеанглийской адаптацией латинского agricultūra , от ager «поле» и cultūra « выращивание » или «выращивание». [7] В то время как сельское хозяйство обычно относится к человеческой деятельности, некоторые виды муравьев , [8] [9] термитов и жуков выращивают сельскохозяйственные культуры на протяжении 60 миллионов лет. [10] Сельское хозяйство определяется с различными областями, в самом широком смысле, используя природные ресурсы для «производства товаров, которые поддерживают жизнь, включая продукты питания, волокна, лесную продукцию, садовые культуры и связанные с ними услуги». [11] Таким образом, оно определяется, включает в себя пахотное земледелие , садоводство, животноводство и лесное хозяйство , но садоводство и лесное хозяйство на практике часто исключаются. [11] Его также можно в целом разложить на растениеводство , которое касается выращивания полезных растений, [12] и животноводство , производство сельскохозяйственных животных. [13]
Развитие сельского хозяйства позволило человеческому населению вырасти во много раз больше, чем могло бы поддерживаться охотой и собирательством . [16] Сельское хозяйство возникло независимо в разных частях земного шара, [17] и включало в себя широкий спектр таксонов , по крайней мере, в 11 отдельных центрах происхождения . [14] Дикие зерна собирали и употребляли в пищу, по крайней мере, 105 000 лет назад. [18] В палеолитическом Леванте, 23 000 лет назад, выращивание зерновых эммера , ячменя и овса наблюдалось около Галилейского моря. [19] [20] Рис был одомашнен в Китае между 11 500 и 6 200 годами до нашей эры, а самое раннее известное возделывание датируется 5 700 годом до нашей эры, [21] за ним последовали маш , соя и бобы адзуки . Овцы были одомашнены в Месопотамии между 13 000 и 11 000 лет назад. [22] Крупный рогатый скот был одомашнен от диких туров на территориях современных Турции и Пакистана около 10 500 лет назад. [23] Свиноводство возникло в Евразии, включая Европу, Восточную Азию и Юго-Западную Азию, [24] где дикие кабаны были впервые одомашнены около 10 500 лет назад. [25] В Андах Южной Америки картофель был одомашнен между 10 000 и 7 000 лет назад, вместе с бобами, кокой , ламами , альпаками и морскими свинками . Сахарный тростник и некоторые корнеплоды были одомашнены в Новой Гвинее около 9 000 лет назад. Сорго было одомашнено в регионе Сахель в Африке 7 000 лет назад. Хлопок был одомашнен в Перу 5 600 лет назад, [26] и был независимо одомашнен в Евразии. В Мезоамерике дикий теосинте был выведен в кукурузу ( маис) от 10 000 до 6 000 лет назад. [27] [28] [29] Лошадь была одомашнена в евразийских степях около 3500 г. до н. э. [30] Ученые предложили несколько гипотез для объяснения исторического происхождения сельского хозяйства. Исследования перехода от охотников к собирателямдля сельскохозяйственных обществ указывают на начальный период интенсификации и увеличения оседлости ; примерами являются натуфийская культура в Леванте и ранний китайский неолит в Китае. Затем дикие насаждения, которые ранее были собраны, начали высаживаться и постепенно стали одомашниваться. [31] [32] [33]
В Евразии шумеры начали жить в деревнях примерно с 8000 г. до н. э., полагаясь на реки Тигр и Евфрат и систему каналов для орошения. Плуги появляются на пиктограммах около 3000 г. до н. э.; семенные плуги около 2300 г. до н. э. Земледельцы выращивали пшеницу, ячмень, овощи, такие как чечевица и лук, и фрукты, включая финики, виноград и инжир. [36] Древнеегипетское сельское хозяйство зависело от реки Нил и ее сезонных разливов. Земледелие началось в додинастический период в конце палеолита , после 10 000 г. до н. э. Основными продовольственными культурами были зерновые, такие как пшеница и ячмень, наряду с техническими культурами, такими как лен и папирус . [37] [38] В Индии пшеница, ячмень и унаби были одомашнены к 9000 г. до н. э., вскоре за ними последовали овцы и козы. [39] Крупный рогатый скот, овцы и козы были одомашнены в культуре Мехргарх в 8000–6000 гг. до н. э. [40] [41] [42] Хлопок выращивался в 5–4 тыс. до н. э. [43] Археологические свидетельства указывают на то, что плуг , запряженный животными, существовал в цивилизации долины Инда в 2500 г. до н. э . [44]
В Китае с V века до нашей эры существовала общенациональная система зернохранилищ и широко распространенное шелководство . [45] Водяные мельницы для зерна использовались к I веку до нашей эры, [46] за ними последовало орошение. [47] К концу II века были разработаны тяжелые плуги с железными лемехами и отвалами . [48] [49] Они распространились на запад по всей Евразии. [50] Азиатский рис был одомашнен 8200–13500 лет назад — в зависимости от используемой оценки молекулярных часов [51] — на реке Чжуцзян в южном Китае с единственным генетическим происхождением от дикого риса Oryza rufipogon . [52] В Греции и Риме основными злаками были пшеница, полба и ячмень, а также овощи, включая горох, фасоль и оливки. Овец и коз держали в основном для производства молочных продуктов. [53] [54]
.jpg/1280px-Tomb_of_Nakht_(2).jpg)
В Америке сельскохозяйственные культуры, одомашненные в Мезоамерике (кроме теосинте), включают тыкву, бобы и какао . [55] Какао было одомашнено майо чинчипе из верхней Амазонки около 3000 г. до н. э. [56] Индейка, вероятно , была одомашнена в Мексике или на американском Юго-Западе. [57] Ацтеки разработали ирригационные системы, сформировали террасные склоны холмов, удобряли свою почву и создали чинампы или искусственные острова. Майя использовали обширные системы каналов и поднятых полей для обработки болот с 400 г. до н. э. [ 58] [59] [60] [61] [62] В Южной Америке сельское хозяйство, возможно, началось около 9000 г. до н. э. с одомашнивания тыквы (Cucurbita) и других растений. [63] Кока была одомашнена в Андах, как и арахис, томат, табак и ананас . [55] Хлопок был одомашнен в Перу к 3600 году до нашей эры. [64] Животные, включая лам , альпак и морских свинок , были одомашнены там. [65] В Северной Америке коренные народы Востока одомашнили такие культуры , как подсолнечник , табак, [66] тыква и марь . [67] [68] Собирали дикие продукты, включая дикий рис и кленовый сахар . [69] Одомашненная клубника является гибридом чилийского и североамериканского видов, выведенным путем селекции в Европе и Северной Америке. [70] Коренные народы Юго-Запада и Тихоокеанского Северо-Запада практиковали лесное садоводство и земледелие с использованием огненных палок . Туземцы контролировали огонь в региональном масштабе, чтобы создать экологию огня низкой интенсивности , которая поддерживала сельское хозяйство низкой плотности в свободном севообороте; своего рода «дикая» пермакультура . [71] [72] [73] [74] Система сопутствующих посадок, называемая «Три сестры», была разработана в Северной Америке. Тремя культурами были зимняя тыква , кукуруза и вьющиеся бобы. [75] [76]
Коренные австралийцы , которые долгое время считались кочевыми охотниками-собирателями , практиковали систематическое сжигание, возможно, для повышения естественной производительности в земледелии с использованием огненных палок. [77] Ученые отметили, что охотникам-собирателям нужна продуктивная среда для поддержки собирательства без возделывания. Поскольку в лесах Новой Гвинеи мало пищевых растений, ранние люди могли использовать «избирательное сжигание» для повышения производительности диких плодовых деревьев карука для поддержки образа жизни охотников-собирателей. [78]
Гундитджмара и другие группы развили системы разведения угрей и ловли рыбы примерно 5000 лет назад. [79] Имеются свидетельства «интенсификации» по всему континенту в этот период. [80] В двух регионах Австралии, центрально-западном побережье и восточно - центральном, ранние земледельцы выращивали ямс, местное просо и кустовой лук, возможно, в постоянных поселениях. [33] [81]
В средние века , по сравнению с римским периодом , сельское хозяйство в Западной Европе стало больше ориентироваться на самообеспечение . Сельскохозяйственное население при феодализме обычно было организовано в поместья, состоящие из нескольких сотен или более акров земли, которыми управлял лорд поместья с римско-католической церковью и священником. [82]
Благодаря обмену с Аль-Андалусом , где происходила Арабская сельскохозяйственная революция , европейское сельское хозяйство преобразилось, усовершенствовались методы и распространились сельскохозяйственные культуры, включая введение сахара, риса, хлопка и фруктовых деревьев (например, апельсина). [83]
После 1492 года Колумбийский обмен принес в Европу культуры Нового Света, такие как кукуруза, картофель, помидоры, батат и маниок , а также культуры Старого Света, такие как пшеница, ячмень, рис и репа , а также домашний скот (включая лошадей, крупный рогатый скот, овец и коз) в Америку. [84]
Орошение , севооборот и удобрения развивались с 17 века вместе с Британской сельскохозяйственной революцией , что позволило значительно увеличить население планеты. С 1900 года сельское хозяйство в развитых странах и в меньшей степени в развивающихся странах пережило значительный рост производительности, поскольку механизация заменила человеческий труд, чему способствовали синтетические удобрения , пестициды и селекция . Метод Габера-Боша позволил синтезировать аммиачно-нитратное удобрение в промышленных масштабах, что значительно увеличило урожайность и способствовало дальнейшему росту населения планеты. [85] [86]
Современное сельское хозяйство подняло или столкнулось с экологическими, политическими и экономическими проблемами, включая загрязнение воды , биотопливо , генетически модифицированные организмы , тарифы и субсидии фермерам , что привело к альтернативным подходам, таким как органическое движение . [87] [88] Неустойчивые методы ведения сельского хозяйства в Северной Америке привели к Пыльной буре 1930-х годов. [89]
Скотоводство подразумевает управление домашними животными. В кочевом скотоводстве стада скота перемещаются с места на место в поисках пастбищ, корма и воды. Этот тип земледелия практикуется в засушливых и полузасушливых районах Сахары , Центральной Азии и некоторых частях Индии. [90]
При сменном земледелии небольшая площадь леса очищается путем вырубки и сжигания деревьев. Очищенная земля используется для выращивания сельскохозяйственных культур в течение нескольких лет, пока почва не станет слишком бесплодной, и территория будет заброшена. Выбирается другой участок земли, и процесс повторяется. Этот тип земледелия практикуется в основном в районах с обильными осадками, где лес быстро восстанавливается. Эта практика используется в Северо-Восточной Индии, Юго-Восточной Азии и бассейне Амазонки. [91]
Натуральное сельское хозяйство практикуется только для удовлетворения семейных или местных нужд, и на транспортировку в другие места остается немного. Оно интенсивно практикуется в муссонной Азии и Юго-Восточной Азии. [92] По оценкам, в 2018 году работало 2,5 миллиарда фермеров, занимающихся натуральным хозяйством, которые обрабатывали около 60% пахотных земель Земли . [93]
Интенсивное земледелие — это возделывание с целью максимизации производительности, с низким коэффициентом парования и высоким использованием ресурсов (вода, удобрения, пестициды и автоматизация). Практикуется в основном в развитых странах. [94] [95]
Начиная с двадцатого века интенсивное сельское хозяйство увеличило урожайность культур. Оно заменило рабочую силу синтетическими удобрениями и пестицидами, но вызвало повышенное загрязнение воды и часто включало субсидии фермерам. Деградация почвы и такие болезни, как стеблевая ржавчина, являются основными проблемами во всем мире; [96] приблизительно 40% сельскохозяйственных земель мира серьезно деградировали. [97] [98] В последние годы наблюдается негативная реакция на воздействие традиционного сельского хозяйства на окружающую среду, что привело к появлению движений за органическое , регенеративное и устойчивое сельское хозяйство . [87] [99] Одной из главных сил, стоящих за этим движением, был Европейский союз , который первым сертифицировал органические продукты питания в 1991 году и начал реформу своей Общей сельскохозяйственной политики (ОСП) в 2005 году с целью постепенного отказа от субсидий фермерам, связанных с товарами, [100] также известное как разъединение . Рост органического земледелия возобновил исследования в области альтернативных технологий, таких как комплексная борьба с вредителями , селекционное разведение, [101] и сельское хозяйство с контролируемой средой . [102] [103] Существуют опасения по поводу более низкой урожайности, связанной с органическим земледелием , и его влияния на глобальную продовольственную безопасность . [104] Последние основные технологические разработки включают генетически модифицированные продукты питания . [105]
К 2015 году объем сельскохозяйственного производства Китая был крупнейшим в мире, за ним следовали Европейский союз, Индия и Соединенные Штаты. [106] Экономисты измеряют общую производительность факторов сельского хозяйства, согласно которой сельское хозяйство в Соединенных Штатах примерно в 1,7 раза более производительно, чем в 1948 году. [107]
В 2021 году в сельском хозяйстве было занято 873 миллиона человек, или 27% мировой рабочей силы, по сравнению с 1 027 миллионами (или 40%) в 2000 году. Доля сельского хозяйства в мировом ВВП оставалась стабильной на уровне около 4% с 2000 по 2023 год. [108]
Несмотря на рост сельскохозяйственного производства и производительности, [109] от 702 до 828 миллионов человек пострадали от голода в 2021 году. [110] Отсутствие продовольственной безопасности и недоедание могут быть результатом конфликта, экстремальных климатических явлений, изменчивости и экономических колебаний. [109] Это также может быть вызвано структурными характеристиками страны, такими как уровень дохода и обеспеченность природными ресурсами, а также ее политической экономикой. [109]
Использование пестицидов в сельском хозяйстве выросло на 62% в период с 2000 по 2021 год, при этом на долю стран Америки в 2021 году пришлось половина использования. [108]
Международный фонд сельскохозяйственного развития утверждает, что рост мелкого сельского хозяйства может стать частью решения проблем, связанных с ценами на продукты питания и общей продовольственной безопасностью , учитывая благоприятный опыт Вьетнама. [111]
.svg/1280px-Employment_In_Agriculture,_Forestry_And_Fishing_(2021).svg.png)
Сельское хозяйство обеспечивает около четверти всех рабочих мест в мире, более половины в странах Африки к югу от Сахары и почти 60 процентов в странах с низким уровнем дохода. [112] По мере развития стран другие рабочие места исторически оттягивали работников из сельского хозяйства, а трудосберегающие инновации повышают производительность сельского хозяйства за счет снижения потребности в рабочей силе на единицу продукции. [113] [114] [115] Со временем сочетание тенденций предложения рабочей силы и спроса на рабочую силу привело к снижению доли населения, занятого в сельском хозяйстве. [116] [117]
В 16 веке в Европе в сельском хозяйстве было занято от 55 до 75% населения; к 19 веку этот показатель снизился до 35–65%. [118] В тех же странах сегодня этот показатель составляет менее 10%. [119] В начале 21 века в сельском хозяйстве было занято около миллиарда человек, или более 1/3 имеющейся рабочей силы. Это составляет примерно 70% от мировой занятости детей, а во многих странах — самый большой процент женщин в любой отрасли. [120] Сектор услуг обогнал сельскохозяйственный сектор и стал крупнейшим мировым работодателем в 2007 году. [121]
Во многих развитых странах иммигранты помогают восполнить нехватку рабочей силы в высокодоходных видах сельскохозяйственной деятельности, которые трудно механизировать. [122] Иностранные сельскохозяйственные рабочие, в основном из Восточной Европы, Северной Африки и Южной Азии, составляли около трети наемной сельскохозяйственной рабочей силы в Испании, Италии, Греции и Португалии в 2013 году. [123] [124] [125] [126] В Соединенных Штатах Америки более половины всех наемных сельскохозяйственных рабочих (примерно 450 000 рабочих) были иммигрантами в 2019 году, хотя число новых иммигрантов, прибывающих в страну для работы в сельском хозяйстве, сократилось на 75 процентов за последние годы, и рост заработной платы указывает на то, что это привело к серьезной нехватке рабочей силы на фермах США. [127] [128]
Во всем мире женщины составляют большую долю населения, занятого в сельском хозяйстве. [129] Эта доля растет во всех развивающихся регионах, за исключением Восточной и Юго-Восточной Азии, где женщины уже составляют около 50 процентов сельскохозяйственной рабочей силы. [129] Женщины составляют 47 процентов сельскохозяйственной рабочей силы в странах Африки к югу от Сахары, и этот показатель не претерпел существенных изменений за последние несколько десятилетий. [129] Однако Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО) утверждает, что роли и обязанности женщин в сельском хозяйстве могут меняться — например, от натурального хозяйства к наемной работе и от вносящих вклад членов домохозяйства к основным производителям в контексте миграции мужчин. [129]
В целом, женщины составляют большую долю занятых в сельском хозяйстве на более низких уровнях экономического развития, поскольку неадекватное образование, ограниченный доступ к базовой инфраструктуре и рынкам, высокая неоплачиваемая рабочая нагрузка и плохие возможности трудоустройства в сельской местности за пределами сельского хозяйства серьезно ограничивают возможности женщин для работы вне фермы. [130]
Женщины, работающие в сельскохозяйственном производстве, как правило, делают это в крайне неблагоприятных условиях. Они, как правило, сосредоточены в самых бедных странах, где альтернативные средства к существованию недоступны, и они поддерживают интенсивность своей работы в условиях климатических погодных потрясений и в ситуациях конфликта. Женщины реже участвуют в качестве предпринимателей и независимых фермеров и занимаются производством менее прибыльных культур. [130]
Гендерный разрыв в производительности земли между фермами, управляемыми женщинами и мужчинами одинакового размера, составляет 24 процента. В среднем женщины зарабатывают на 18,4 процента меньше мужчин, работающих по найму в сельском хозяйстве; это означает, что женщины получают 82 цента за каждый доллар, заработанный мужчинами. Медленно идет процесс сокращения разрыва в доступе женщин к орошению и владению скотом. [130]
Женщины в сельском хозяйстве по-прежнему имеют значительно меньший доступ, чем мужчины, к ресурсам, включая улучшенные семена, удобрения и механизированное оборудование. Положительным моментом является то, что гендерный разрыв в доступе к мобильному интернету в странах с низким и средним уровнем дохода сократился с 25 до 16 процентов в период с 2017 по 2021 год, а гендерный разрыв в доступе к банковским счетам сократился с 9 до 6 процентных пунктов. Женщины с такой же вероятностью, как и мужчины, внедряют новые технологии, когда создаются необходимые благоприятные факторы и они имеют равный доступ к дополнительным ресурсам. [130]
Сельское хозяйство, в частности фермерство, остается опасной отраслью, и фермеры во всем мире по-прежнему подвержены высокому риску производственных травм, заболеваний легких, потери слуха из-за шума , кожных заболеваний, а также некоторых видов рака, связанных с использованием химикатов и длительным пребыванием на солнце. На промышленных фермах травмы часто связаны с использованием сельскохозяйственной техники , а распространенной причиной смертельных сельскохозяйственных травм в развитых странах является опрокидывание тракторов . [131] Пестициды и другие химикаты, используемые в сельском хозяйстве, могут быть опасны для здоровья работников , а работники, подвергающиеся воздействию пестицидов, могут болеть или иметь детей с врожденными дефектами. [132] Поскольку это отрасль, в которой семьи обычно работают совместно и живут на самой ферме, целые семьи могут подвергаться риску травм, болезней и смерти. [133] Дети в возрасте от 0 до 6 лет могут быть особенно уязвимой группой населения в сельском хозяйстве; [134] распространенными причинами смертельных травм среди молодых работников фермы являются утопление, аварии с использованием машин и автотранспортных средств, в том числе с вездеходами. [133] [134] [135]
Международная организация труда считает сельское хозяйство «одним из самых опасных из всех секторов экономики». [120] По оценкам, ежегодное число смертей, связанных с работой, среди сельскохозяйственных работников составляет не менее 170 000 человек, что вдвое превышает средний показатель по другим видам работ. Кроме того, случаи смерти, травм и заболеваний, связанных с сельскохозяйственной деятельностью, часто остаются незарегистрированными. [136] Организация разработала Конвенцию о безопасности и гигиене труда в сельском хозяйстве 2001 года , которая охватывает спектр рисков в сельскохозяйственной деятельности, предотвращение этих рисков и роль, которую должны играть отдельные лица и организации, занятые в сельском хозяйстве. [120]
В Соединенных Штатах Национальный институт охраны труда и здоровья определил сельское хозяйство как приоритетный сектор промышленности в Национальной программе исследований в области труда для выявления и предоставления стратегий вмешательства в вопросы охраны труда и здоровья. [137] [138] В Европейском союзе Европейское агентство по охране труда и здоровья выпустило руководящие принципы по внедрению директив по охране труда и здоровья в сельском хозяйстве, животноводстве, садоводстве и лесном хозяйстве. [139] Американский совет по охране труда и здоровья в сельском хозяйстве (ASHCA) также проводит ежегодный саммит для обсуждения вопросов безопасности. [140]
Общий объем производства варьируется в зависимости от страны, как указано.
Системы земледелия различаются в зависимости от ферм, доступных ресурсов и ограничений, географии и климата фермы, политики правительства, экономического, социального и политического давления, а также философии и культуры фермера. [142] [143]
Подсечно-огневое земледелие (или подсечно-огневое земледелие ) — это система, при которой леса сжигаются, высвобождая питательные вещества для поддержки выращивания однолетних, а затем многолетних культур в течение нескольких лет. [144] Затем участок оставляют под паром, чтобы восстановить лес, и фермер переходит на новый участок, возвращаясь через много лет (10–20). Этот период под паром сокращается, если плотность населения растет, требуя внесения питательных веществ (удобрений или навоза ) и некоторой ручной борьбы с вредителями . Ежегодная обработка — это следующая фаза интенсивности, при которой нет периода под паром. Это требует еще больших вложений питательных веществ и борьбы с вредителями. [144]
Дальнейшая индустриализация привела к использованию монокультур , когда один сорт высаживается на большой площади. Из-за низкого биоразнообразия использование питательных веществ является однородным, а вредители имеют тенденцию накапливаться, что требует большего использования пестицидов и удобрений. [143] Многократное выращивание культур , при котором несколько культур выращиваются последовательно в течение одного года, и совмещение культур , когда несколько культур выращиваются одновременно, являются другими видами систем ежегодного выращивания культур, известными как поликультуры . [144]
В субтропических и засушливых условиях сроки и масштабы сельского хозяйства могут быть ограничены осадками, что либо не позволяет собирать несколько ежегодных культур в год, либо требует орошения. Во всех этих условиях выращиваются многолетние культуры (кофе, шоколад) и практикуются такие системы, как агролесоводство . В умеренных условиях, где экосистемы в основном представляли собой луга или прерии , высокопродуктивное ежегодное земледелие является доминирующей сельскохозяйственной системой. [144]
Важные категории продовольственных культур включают зерновые, бобовые, кормовые, фрукты и овощи. [145] Натуральные волокна включают хлопок, шерсть , коноплю , шелк и лен . [146] Конкретные культуры выращиваются в отдельных регионах выращивания по всему миру. Производство указано в миллионах метрических тонн на основе оценок ФАО . [145]
Животноводство — это разведение и выращивание животных для получения мяса, молока, яиц или шерсти , а также для работы и транспортировки. [147] Рабочие животные , включая лошадей, мулов , быков , буйволов , верблюдов, лам, альпак, ослов и собак, на протяжении столетий использовались для обработки полей, сбора урожая, упряжки других животных и транспортировки сельскохозяйственной продукции покупателям. [148]
Системы животноводческого производства можно определить на основе источника корма как пастбищные, смешанные и безземельные. [149] По состоянию на 2010 год [update]30% свободной ото льда и воды площади Земли использовалось для производства скота, при этом в этом секторе было занято около 1,3 миллиарда человек. В период с 1960-х по 2000-е годы наблюдался значительный рост производства скота как по численности, так и по весу туши, особенно среди говядины, свиней и кур, производство которых увеличилось почти в 10 раз. Немясные животные, такие как молочные коровы и куры, производящие яйца, также показали значительный рост производства. Ожидается, что поголовье крупного рогатого скота, овец и коз в мире продолжит резко расти до 2050 года. [150] Аквакультура или рыбоводство, производство рыбы для потребления человеком в закрытых помещениях, является одним из наиболее быстрорастущих секторов производства продуктов питания, увеличиваясь в среднем на 9% в год в период с 1975 по 2007 год. [151]
Во второй половине 20-го века производители, использующие селективное разведение, сосредоточились на создании пород скота и помесей , которые увеличивали производство, при этом в основном игнорируя необходимость сохранения генетического разнообразия . Эта тенденция привела к значительному снижению генетического разнообразия и ресурсов среди пород скота, что привело к соответствующему снижению устойчивости к болезням и местной адаптации, ранее обнаруженной среди традиционных пород. [152]
Животноводческое производство на основе пастбищ опирается на растительный материал, такой как кустарники , пастбища и пастбища для кормления жвачных животных. Могут использоваться внешние питательные вещества, однако навоз возвращается непосредственно на пастбище в качестве основного источника питательных веществ. Эта система особенно важна в районах, где производство сельскохозяйственных культур невозможно из-за климата или почвы, что составляет 30–40 миллионов скотоводов. [144] Смешанные производственные системы используют пастбища, кормовые культуры и зерновые кормовые культуры в качестве корма для жвачных и моногастричных (одножелудочных; в основном куры и свиньи) животных. Навоз обычно перерабатывается в смешанных системах в качестве удобрения для сельскохозяйственных культур. [149]
Системы безземельного земледелия полагаются на корма извне фермы, представляя собой разделение производства сельскохозяйственных культур и животноводства, что более распространено в странах-членах Организации экономического сотрудничества и развития . Синтетические удобрения в большей степени зависят от производства сельскохозяйственных культур, а использование навоза становится проблемой, а также источником загрязнения. [149] Промышленно развитые страны используют эти операции для производства большей части мировых поставок птицы и свинины. Ученые подсчитали, что 75% роста производства животноводства в период с 2003 по 2030 год будет приходиться на операции по кормлению животных в закрытых помещениях , иногда называемые промышленным фермерством . Большая часть этого роста происходит в развивающихся странах Азии, с гораздо меньшими объемами роста в Африке. [150] Некоторые из методов, используемых в коммерческом животноводстве, включая использование гормонов роста , являются спорными. [153]
Обработка почвы — это практика разрыхления почвы с помощью таких инструментов, как плуг или борона , для подготовки к посадке, внесению питательных веществ или борьбе с вредителями. Обработка почвы различается по интенсивности от обычной до нулевой . Она может повысить производительность за счет нагрева почвы, внесения удобрений и борьбы с сорняками, но также делает почву более подверженной эрозии, запускает разложение органического вещества, выделяя CO2 , и снижает численность и разнообразие почвенных организмов. [154] [155]
Борьба с вредителями включает в себя борьбу с сорняками, насекомыми, клещами и болезнями. Применяются химические (пестициды), биологические ( биоконтроль ), механические (обработка почвы) и агротехнические приемы. Агротехнические приемы включают севооборот, выбраковку , покровные культуры , совмещение культур, компостирование , избегание и устойчивость. Интегрированная борьба с вредителями пытается использовать все эти методы, чтобы удерживать популяции вредителей ниже уровня, который может привести к экономическим потерям, и рекомендует пестициды в качестве крайней меры. [156]
Управление питательными веществами включает как источник питательных веществ для производства сельскохозяйственных культур и животноводства, так и метод использования навоза, производимого скотом. Питательными веществами могут быть химические неорганические удобрения, навоз, зеленое удобрение , компост и минералы. [157] Использование питательных веществ в сельскохозяйственных культурах также может управляться с использованием агротехнических приемов, таких как севооборот или период парования . Навоз используется либо при содержании скота там, где растет кормовая культура, например, при управляемом интенсивном ротационном выпасе, либо путем разбрасывания сухих или жидких составов навоза на пахотных землях или пастбищах . [154] [158]
Управление водными ресурсами необходимо там, где количество осадков недостаточно или непостоянно, что в некоторой степени происходит в большинстве регионов мира. [144] Некоторые фермеры используют орошение для дополнения осадков. В других областях, таких как Великие равнины в США и Канаде, фермеры используют год парования, чтобы сохранить влажность почвы на следующий год. [159] Последние технологические инновации в точном земледелии позволяют контролировать состояние воды и автоматизировать водопользование, что приводит к более эффективному управлению. [160] Сельское хозяйство составляет 70% потребления пресной воды во всем мире. [161] Однако коэффициенты забора воды для сельского хозяйства значительно различаются в зависимости от уровня дохода. В наименее развитых странах и развивающихся странах, не имеющих выхода к морю, коэффициенты забора воды для сельского хозяйства достигают 90 процентов от общего забора воды и около 60 процентов в малых островных развивающихся государствах . [162]
Согласно отчету Международного института исследований продовольственной политики за 2014 год , сельскохозяйственные технологии окажут наибольшее влияние на производство продовольствия, если будут приняты в сочетании друг с другом. Используя модель, которая оценивала, как одиннадцать технологий могут повлиять на производительность сельского хозяйства, продовольственную безопасность и торговлю к 2050 году, Международный институт исследований продовольственной политики обнаружил, что число людей, подверженных риску голода, может быть сокращено на целых 40%, а цены на продукты питания могут быть снижены почти вдвое. [163]
Плата за экосистемные услуги — это метод предоставления дополнительных стимулов для поощрения фермеров сохранять некоторые аспекты окружающей среды. Меры могут включать оплату лесовосстановления выше по течению от города, чтобы улучшить снабжение пресной водой. [164]
Существуют различные определения сельскохозяйственной автоматизации и различных инструментов и технологий, которые используются для автоматизации производства. Одна точка зрения заключается в том, что сельскохозяйственная автоматизация относится к автономной навигации роботов без вмешательства человека. [165] В качестве альтернативы она определяется как выполнение производственных задач с помощью мобильных, автономных, принимающих решения, мехатронных устройств. [166] Однако ФАО считает, что эти определения не охватывают все аспекты и формы автоматизации, такие как роботизированные доильные аппараты, которые являются статическими, большинство моторизованных машин, которые автоматизируют выполнение сельскохозяйственных операций, и цифровые инструменты (например, датчики), которые автоматизируют только диагностику. [160] ФАО определяет сельскохозяйственную автоматизацию как использование машин и оборудования в сельскохозяйственных операциях для улучшения их диагностики, принятия решений или выполнения, снижения рутинности сельскохозяйственных работ или повышения своевременности и, возможно, точности сельскохозяйственных операций. [167]
Технологическая эволюция в сельском хозяйстве включала в себя прогрессивный переход от ручных инструментов к животной тяге, к моторизованной механизации, к цифровому оборудованию и, наконец, к робототехнике с искусственным интеллектом (ИИ). [167] Моторизованная механизация, использующая мощность двигателя, автоматизирует выполнение сельскохозяйственных операций, таких как вспашка и доение. [168] С цифровыми технологиями автоматизации также становится возможным автоматизировать диагностику и принятие решений в сельскохозяйственных операциях. [167] Например, автономные роботы-уборщики урожая могут собирать урожай и сеять урожай, в то время как дроны могут собирать информацию, чтобы помочь автоматизировать внесение входных данных. [160] Точное земледелие часто использует такие технологии автоматизации. [160] Моторизованные машины все чаще дополняются или даже заменяются новым цифровым оборудованием, которое автоматизирует диагностику и принятие решений. [168] Например, обычный трактор можно превратить в автоматизированное транспортное средство, что позволит ему автономно засевать поле. [168]
Моторизованная механизация значительно возросла во всем мире за последние годы, хотя надежные глобальные данные с широким охватом стран существуют только для тракторов и только до 2009 года. [169] Африка к югу от Сахары является единственным регионом, где внедрение моторизованной механизации застопорилось за последние десятилетия. [160] [170]
Технологии автоматизации все чаще используются для управления скотом, хотя данные об их внедрении отсутствуют. Глобальные продажи автоматических доильных систем выросли за последние годы, но внедрение, скорее всего, в основном происходит в Северной Европе, [171] и, вероятно, почти отсутствует в странах с низким и средним уровнем дохода. Автоматизированные кормушки для коров и птицы также существуют, но данные и свидетельства относительно тенденций и движущих факторов их внедрения также скудны. [172] [160]
Измерение общего влияния автоматизации сельского хозяйства на занятость затруднено, поскольку для этого требуются большие объемы данных, отслеживающих все преобразования и связанное с этим перераспределение рабочих как вверх, так и вниз по течению. [167] Хотя технологии автоматизации сокращают потребность в рабочей силе для новых автоматизированных задач, они также создают новый спрос на рабочую силу для других задач, таких как обслуживание и эксплуатация оборудования. [160] Автоматизация сельского хозяйства также может стимулировать занятость, позволяя производителям расширять производство и создавая другие рабочие места в агропродовольственных системах. [173] Это особенно верно, когда это происходит в контексте растущего дефицита сельской рабочей силы, как это имеет место в странах с высоким уровнем дохода и многих странах со средним уровнем дохода. [173] С другой стороны, если ее принудительно продвигать, например, посредством государственных субсидий в условиях обилия сельской рабочей силы, это может привести к вытеснению рабочей силы и падению или застою заработной платы, что особенно затрагивает бедных и низкоквалифицированных работников. [173]
Изменение климата и сельское хозяйство взаимосвязаны в глобальном масштабе. Изменение климата влияет на сельское хозяйство через изменения средних температур , осадков и экстремальных погодных условий (таких как штормы и волны тепла); изменения вредителей и болезней; изменения концентрации углекислого газа в атмосфере и озона на уровне земли ; изменения питательных качеств некоторых продуктов; [174] и изменения уровня моря . [175] Глобальное потепление уже влияет на сельское хозяйство, причем последствия неравномерно распределены по всему миру. [176]
В отчете 2022 года Межправительственная группа экспертов по изменению климата описывает, как антропогенное потепление замедлило рост производительности сельского хозяйства за последние 50 лет в средних и низких широтах. [177] Выбросы метана отрицательно повлияли на урожайность сельскохозяйственных культур за счет повышения температуры и концентрации озона на поверхности. [177] Потепление также отрицательно влияет на качество сельскохозяйственных культур и пастбищ, а также на стабильность урожая. [177] Потепление океана снизило устойчивые урожаи некоторых популяций диких рыб, в то время как закисление океана и потепление уже повлияли на выращиваемые водные виды. [177] Изменение климата, вероятно, увеличит риск отсутствия продовольственной безопасности для некоторых уязвимых групп, таких как бедные . [178]
Изменение сельскохозяйственных культур практикуется человечеством на протяжении тысяч лет, с самого начала цивилизации. Изменение сельскохозяйственных культур посредством методов селекции изменяет генетический состав растения для разработки сельскохозяйственных культур с более полезными для человека характеристиками, например, более крупными плодами или семенами, засухоустойчивостью или устойчивостью к вредителям. Значительные успехи в селекции растений последовали после работы генетика Грегора Менделя . Его работа по доминантным и рецессивным аллелям , хотя изначально в значительной степени игнорировалась в течение почти 50 лет, дала селекционерам растений лучшее понимание генетики и методов селекции. Селекция сельскохозяйственных культур включает такие методы, как отбор растений с желаемыми признаками, самоопыление и перекрестное опыление , а также молекулярные методы, которые генетически модифицируют организм. [179]
Одомашнивание растений на протяжении столетий увеличивало урожайность, улучшало устойчивость к болезням и засухе , облегчало сбор урожая и улучшало вкус и пищевую ценность сельскохозяйственных культур. Тщательный отбор и селекция оказали огромное влияние на характеристики сельскохозяйственных культур. Отбор и селекция растений в 1920-х и 1930-х годах улучшили пастбища (травы и клевер) в Новой Зеландии. Обширные усилия по мутагенезу, вызванному рентгеновскими и ультрафиолетовыми лучами (т. е. примитивная генная инженерия) в 1950-х годах привели к появлению современных коммерческих сортов зерновых, таких как пшеница, кукуруза (маис) и ячмень. [180] [181]
Зеленая революция популяризировала использование традиционной гибридизации для резкого повышения урожайности путем создания «высокоурожайных сортов». Например, средняя урожайность кукурузы (маиса) в США выросла с примерно 2,5 тонн с гектара (т/га) (40 бушелей на акр) в 1900 году до примерно 9,4 т/га (150 бушелей на акр) в 2001 году. Аналогичным образом, средняя урожайность пшеницы в мире выросла с менее чем 1 т/га в 1900 году до более чем 2,5 т/га в 1990 году. Средняя урожайность пшеницы в Южной Америке составляет около 2 т/га, в Африке — менее 1 т/га, а в Египте и Аравии — до 3,5–4 т/га с орошением. Напротив, средняя урожайность пшеницы в таких странах, как Франция, составляет более 8 т/га. Различия в урожайности обусловлены в основном изменениями климата, генетики и уровня интенсивных методов ведения сельского хозяйства (использование удобрений, химическая борьба с вредителями и контроль роста для предотвращения полегания). [182] [183] [184]
Инвестиции в инновации для сельского хозяйства являются долгосрочными. Это связано с тем, что требуется время для того, чтобы исследования стали коммерциализированными, а технологии были адаптированы для удовлетворения потребностей нескольких регионов, а также для соответствия национальным нормам, прежде чем они будут приняты и высажены на полях фермеров. Например, прошло не менее 60 лет с момента внедрения гибридной кукурузной технологии до того, как ее принятие стало широко распространенным. [185] [186]
Сельскохозяйственные инновации, разработанные для конкретных агроэкологических условий одного региона, нелегко переносить и использовать в другом регионе с другими агроэкологическими условиями. Вместо этого инновации должны быть адаптированы к конкретным условиям этого другого региона и уважать его биоразнообразие и экологические требования и рекомендации. Некоторые из таких адаптаций можно увидеть в постоянно растущем количестве сортов растений, защищенных в соответствии с инструментом защиты сортов растений, администрируемым Международным союзом по защите новых сортов растений (UPOV). [185]
Генетически модифицированные организмы (ГМО) — это организмы , генетический материал которых был изменен с помощью методов генной инженерии, обычно известных как технология рекомбинантной ДНК . Генная инженерия расширила гены, доступные селекционерам для использования при создании желаемых зародышевых линий для новых культур. Повышенная долговечность, питательная ценность, устойчивость к насекомым и вирусам и толерантность к гербицидам — вот лишь некоторые из свойств, выведенных в культурах с помощью генной инженерии. [187] Для некоторых ГМО-культуры вызывают проблемы с безопасностью пищевых продуктов и маркировкой пищевых продуктов . Многие страны ввели ограничения на производство, импорт или использование ГМО-продуктов и культур. [188] Протокол о биологической безопасности — международный договор — регулирует торговлю ГМО. Продолжается обсуждение вопроса маркировки пищевых продуктов, изготовленных из ГМО, и хотя ЕС в настоящее время требует маркировки всех ГМО-продуктов, США этого не делают. [189]
Гербицидоустойчивые семена имеют ген, имплантированный в их геном, который позволяет растениям переносить воздействие гербицидов, включая глифосат . Эти семена позволяют фермеру выращивать урожай, который можно опрыскивать гербицидами для борьбы с сорняками, не нанося вреда устойчивому урожаю. Гербицидоустойчивые культуры используются фермерами по всему миру. [190] С ростом использования гербицидоустойчивых культур увеличивается использование гербицидных спреев на основе глифосата. В некоторых районах появились сорняки, устойчивые к глифосату, что заставило фермеров перейти на другие гербициды. [191] [192] Некоторые исследования также связывают широко распространенное использование глифосата с дефицитом железа в некоторых культурах, что является как проблемой производства сельскохозяйственных культур, так и проблемой качества питания, с потенциальными экономическими и медицинскими последствиями. [193]
Другие ГМО-культуры, используемые производителями, включают устойчивые к насекомым культуры, которые имеют ген из почвенной бактерии Bacillus thuringiensis (Bt), которая производит токсин, специфичный для насекомых. Эти культуры устойчивы к повреждению насекомыми. [194] Некоторые считают, что аналогичные или лучшие черты устойчивости к вредителям могут быть приобретены с помощью традиционных методов селекции, а устойчивость к различным вредителям может быть получена путем гибридизации или перекрестного опыления с дикими видами. В некоторых случаях дикие виды являются основным источником черт устойчивости; некоторые сорта томатов, которые приобрели устойчивость по крайней мере к 19 болезням, сделали это путем скрещивания с дикими популяциями томатов. [195]
Сельское хозяйство является как причиной, так и чувствительным к деградации окружающей среды , такой как потеря биоразнообразия , опустынивание , деградация почвы и изменение климата , которые вызывают снижение урожайности. [196] Сельское хозяйство является одним из важнейших факторов давления на окружающую среду, в частности, изменения среды обитания, изменения климата, водопользования и токсичных выбросов. Сельское хозяйство является основным источником токсинов, выбрасываемых в окружающую среду, включая инсектициды, особенно те, которые используются для обработки хлопка. [197] [198] [ нужна страница ] В отчете ЮНЕП «Зеленая экономика» за 2011 год говорится, что сельскохозяйственные операции производят около 13 процентов антропогенных глобальных выбросов парниковых газов. Это включает газы от использования неорганических удобрений, агрохимических пестицидов и гербицидов, а также ископаемого топлива и энергии. [199]
Сельское хозяйство налагает на общество множественные внешние издержки посредством таких эффектов, как нанесение вреда природе пестицидами (особенно гербицидами и инсектицидами), сток питательных веществ, чрезмерное использование воды и потеря естественной среды. Оценка сельского хозяйства в Великобритании за 2000 год определила общие внешние издержки за 1996 год в размере 2343 миллионов фунтов стерлингов или 208 фунтов стерлингов на гектар. [200] Анализ этих издержек в США за 2005 год пришел к выводу, что пахотные земли обходятся примерно в 5–16 миллиардов долларов (от 30 до 96 долларов США на гектар), в то время как животноводческое производство обходится в 714 миллионов долларов. [201] Оба исследования, которые были сосредоточены исключительно на фискальных последствиях, пришли к выводу, что необходимо сделать больше для интернализации внешних издержек. Ни одно из них не включало субсидии в свой анализ, но они отметили, что субсидии также влияют на стоимость сельского хозяйства для общества. [200] [201]
Сельское хозяйство стремится увеличить урожайность и сократить расходы, часто применяя меры, которые сокращают биоразнообразие до очень низкого уровня. Урожайность увеличивается с такими затратами, как удобрения и удаление патогенов, хищников и конкурентов (например, сорняков). Расходы уменьшаются с увеличением масштаба фермерских хозяйств, например, за счет увеличения полей; это означает удаление изгородей , канав и других мест обитания. Пестициды убивают насекомых, растения и грибки. Эффективная урожайность падает с потерями на ферме, которые могут быть вызваны плохой практикой производства во время сбора урожая, обработки и хранения. [202]
Экологические последствия изменения климата показывают, что исследования вредителей и болезней, которые обычно не поражают регионы, имеют важное значение. В 2021 году фермеры обнаружили стеблевую ржавчину на пшенице в районе Шампани во Франции, болезнь, которая ранее встречалась только в Марокко в течение 20–30 лет. Из-за изменения климата насекомые, которые раньше умирали зимой, теперь живы и размножаются. [203] [204]
Высокопоставленный чиновник ООН Хеннинг Штайнфельд сказал, что «Животноводство является одним из наиболее существенных факторов, вносящих вклад в самые серьезные экологические проблемы современности». [205] Животноводство занимает 70% всех земель, используемых для сельского хозяйства, или 30% поверхности суши планеты. Это один из крупнейших источников парниковых газов , ответственный за 18% мировых выбросов парниковых газов, измеряемых в эквивалентах CO2 . Для сравнения, весь транспорт выбрасывает 13,5% CO2 . Он производит 65% оксида азота, связанного с деятельностью человека (который имеет потенциал глобального потепления в 296 раз больше , чем CO2 ) и 37% всего антропогенного метана (который в 23 раза сильнее нагревает, чем CO2 ) . Он также генерирует 64% выбросов аммиака . Расширение поголовья скота упоминается как ключевой фактор, способствующий вырубке лесов ; В бассейне Амазонки 70% ранее лесных площадей теперь заняты пастбищами, а остальная часть используется для кормовых культур. [206] Из-за вырубки лесов и деградации земель животноводство также приводит к сокращению биоразнообразия. Хорошо документированным явлением является вторжение древесных растений , вызванное чрезмерным выпасом скота на пастбищах. [207] Кроме того, Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП) заявляет, что « прогнозируется, что выбросы метана от мирового скота к 2030 году возрастут на 60 процентов при нынешних методах и моделях потребления». [199]
.svg/1280px-Share_Of_Water_Withdrawal_By_Agriculture_In_Total_Withdrawal,_Top_Countries_(2020).svg.png)
Преобразование земель, использование земель для производства товаров и услуг, является наиболее существенным способом, которым люди изменяют экосистемы Земли, и движущей силой, вызывающей потерю биоразнообразия . Оценки количества земель, преобразованных людьми, варьируются от 39 до 50%. [208] По оценкам, 24% земель во всем мире испытывают деградацию земель, долгосрочное снижение функции и производительности экосистемы, при этом пахотные земли страдают непропорционально. [209] Управление земельными ресурсами является движущим фактором деградации; 1,5 миллиарда человек зависят от деградирующих земель. Деградация может быть вызвана обезлесением, опустыниванием , эрозией почвы , истощением минеральных ресурсов, подкислением или засолением . [144] В 2021 году общая площадь сельскохозяйственных угодий в мире составила 4,79 млрд гектаров (га), что на 2 процента или 0,09 млрд га меньше, чем в 2000 году. В период с 2000 по 2021 год примерно две трети сельскохозяйственных угодий использовались под постоянные луга и пастбища (3,21 млрд га в 2021 году), что на 5 процентов меньше (0,17 млрд га). Треть от общей площади сельскохозяйственных угодий составляли пахотные земли (1,58 млрд га в 2021 году), что на 6 процентов больше (0,09 млрд га). [108]
Эвтрофикация , чрезмерное обогащение питательных веществ в водных экосистемах , приводящее к цветению водорослей и аноксии , приводит к гибели рыб , потере биоразнообразия и делает воду непригодной для питья и других промышленных целей. Чрезмерное внесение удобрений и навоза на пахотные земли, а также высокая плотность поголовья скота вызывают сток и вымывание питательных веществ (в основном азота и фосфора ) с сельскохозяйственных земель. Эти питательные вещества являются основными неточечными загрязнителями, способствующими эвтрофикации водных экосистем и загрязнению грунтовых вод, что оказывает вредное воздействие на население. [210] Удобрения также сокращают наземное биоразнообразие, усиливая конкуренцию за свет, благоприятствуя тем видам, которые способны извлечь выгоду из добавленных питательных веществ. [211]
Сельское хозяйство одновременно сталкивается с растущим спросом на пресную воду и аномалиями осадков (засухами, наводнениями, экстремальными ливнями и погодными явлениями) на полях и пастбищах богарных районов. [162] На сельское хозяйство приходится 70 процентов забора пресноводных ресурсов, [212] [213] и, по оценкам, 41 процент текущего мирового использования воды для орошения происходит за счет требований экологического стока. [162] Давно известно, что водоносные горизонты в таких разных районах, как северный Китай, Верхний Ганг и западная часть США, истощаются, и новые исследования распространяют эти проблемы на водоносные горизонты в Иране, Мексике и Саудовской Аравии. [214] Растущее давление на водные ресурсы оказывается промышленностью и городскими районами, что означает, что дефицит воды увеличивается, и сельское хозяйство сталкивается с проблемой производства большего количества продовольствия для растущего населения мира при сокращении водных ресурсов. [215] В то время как промышленные водозаборы сократились за последние несколько десятилетий, а муниципальные водозаборы увеличились лишь незначительно с 2010 года, сельскохозяйственные водозаборы продолжают расти все более быстрыми темпами. [162] Использование воды в сельском хозяйстве также может вызывать серьезные экологические проблемы, включая разрушение естественных водно-болотных угодий, распространение заболеваний, передающихся через воду, и деградацию земель из-за засоления и заболачивания, когда орошение осуществляется неправильно. [216]
Использование пестицидов возросло с 1950 года до 2,5 миллионов коротких тонн в год во всем мире, однако потери урожая от вредителей остаются относительно постоянными. [217] Всемирная организация здравоохранения подсчитала в 1992 году, что ежегодно происходит три миллиона отравлений пестицидами, что приводит к 220 000 смертей. [218] Пестициды вызывают резистентность к пестицидам у популяции вредителей, что приводит к состоянию, называемому «пестицидной беговой дорожкой», при котором резистентность вредителей оправдывает разработку нового пестицида. [219]
Альтернативный аргумент заключается в том, что способ «спасти окружающую среду» и предотвратить голод заключается в использовании пестицидов и интенсивного высокоурожайного земледелия, точка зрения, проиллюстрированная цитатой, озаглавленной на веб-сайте Центра по глобальным продовольственным проблемам: «Выращивание большего количества с акра оставляет больше земли для природы». [220] [221] Однако критики утверждают, что компромисс между окружающей средой и потребностью в пище не является неизбежным, [222] и что пестициды могут заменить хорошие агрономические методы, такие как севооборот. [219] Метод борьбы с сельскохозяйственными вредителями Push-pull включает в себя совмещение культур, использование растительных ароматов для отпугивания вредителей от культур (отталкивание) и заманивания их в место, откуда их затем можно будет удалить (притягивание). [223]
Сельское хозяйство способствует изменению климата посредством выбросов парниковых газов и преобразования несельскохозяйственных земель, таких как леса, в сельскохозяйственные земли. [224] Сельское хозяйство, лесное хозяйство и сектор землепользования вносят от 13% до 21% мировых выбросов парниковых газов. [225] Выбросы закиси азота , метана составляют более половины общих выбросов парниковых газов в сельском хозяйстве. [226] Животноводство является основным источником выбросов парниковых газов. [227]
Примерно 57% мировых выбросов парниковых газов от производства продуктов питания приходится на производство продуктов животного происхождения, в то время как на продукты растительного происхождения приходится 29%, а оставшиеся 14% приходятся на другие виды использования. [228] Управление сельскохозяйственными угодьями и изменение землепользования составили основную долю общих выбросов (38% и 29% соответственно), тогда как рис и говядина были крупнейшими источниками выбросов растительных и животных товаров (12% и 25% соответственно). [228] Южная и Юго-Восточная Азия и Южная Америка были крупнейшими источниками выбросов парниковых газов, связанных с производством. [228]
Текущие методы ведения сельского хозяйства привели к чрезмерному использованию водных ресурсов, высокому уровню эрозии и снижению плодородия почвы. Недостаточно воды для продолжения ведения сельского хозяйства с использованием текущих методов; поэтому необходимо пересмотреть то, как используются водные, земельные и экосистемные ресурсы для повышения урожайности. Решением было бы придать ценность экосистемам, признавая компромиссы в области охраны окружающей среды и средств к существованию, а также уравновешивая права различных пользователей и интересы. [229] Необходимо будет устранить неравенство, возникающее при принятии таких мер, например, перераспределение воды от бедных к богатым, расчистку земель для освобождения места под более продуктивные сельскохозяйственные угодья или сохранение системы водно-болотных угодий, которая ограничивает права на рыбную ловлю. [230]
Технологические достижения помогают обеспечить фермеров инструментами и ресурсами, чтобы сделать сельское хозяйство более устойчивым. [231] Технологии допускают инновации, такие как противоэрозионная обработка почвы , процесс ведения сельского хозяйства, который помогает предотвратить потерю земель из-за эрозии, снижает загрязнение воды и улучшает связывание углерода . [232]
Сельскохозяйственная автоматизация может помочь решить некоторые проблемы, связанные с изменением климата, и, таким образом, облегчить усилия по адаптации. [160] Например, применение технологий цифровой автоматизации (например, в точном сельском хозяйстве) может повысить эффективность использования ресурсов в условиях, которые становятся все более ограниченными для сельскохозяйственных производителей. [160] Более того, при применении к зондированию и раннему предупреждению они могут помочь решить проблему неопределенности и непредсказуемости погодных условий, связанных с ускоряющимся изменением климата. [160]
Другие потенциальные устойчивые методы включают в себя природоохранное земледелие , агролесоводство , улучшенный выпас скота , избегание преобразования пастбищ и биоуголь . [233] [234] Текущие методы монокультурного земледелия в Соединенных Штатах исключают широкое внедрение устойчивых методов, таких как 2-3 севооборота, включающие траву или сено с однолетними культурами, если только отрицательные цели по выбросам, такие как связывание углерода в почве, не станут политикой. [235]
Потребность в продовольствии прогнозируемого населения Земли, с учетом текущих прогнозов изменения климата, может быть удовлетворена за счет улучшения методов ведения сельского хозяйства, расширения сельскохозяйственных площадей и потребительского мышления, ориентированного на устойчивое развитие. [236]
С 1940-х годов производительность сельского хозяйства резко возросла, в основном за счет возросшего использования энергоемкой механизации, удобрений и пестицидов. Подавляющее большинство этой энергии поступает из источников ископаемого топлива . [237] В период с 1960-х по 1980-е годы Зеленая революция преобразила сельское хозяйство по всему миру, при этом мировое производство зерна значительно возросло (от 70% до 390% для пшеницы и от 60% до 150% для риса, в зависимости от географического района) [238] , а население мира удвоилось. Сильная зависимость от нефтехимии вызвала опасения, что нехватка нефти может привести к увеличению затрат и сокращению сельскохозяйственного производства. [239]
Индустриализированное сельское хозяйство зависит от ископаемого топлива двумя основными способами: прямое потребление на ферме и производство ресурсов, используемых на ферме. Прямое потребление включает использование смазочных материалов и топлива для работы сельскохозяйственных транспортных средств и оборудования. [239]
Косвенное потребление включает производство удобрений, пестицидов и сельскохозяйственной техники. [239] В частности, производство азотных удобрений может составлять более половины потребления энергии в сельском хозяйстве. [240] В совокупности прямое и косвенное потребление фермами США составляет около 2% от потребления энергии в стране. Прямое и косвенное потребление энергии фермами США достигло пика в 1979 году и с тех пор постепенно снижалось. [239] Продовольственные системы охватывают не только сельское хозяйство, но и внесельскохозяйственную переработку, упаковку, транспортировку, маркетинг, потребление и утилизацию продуктов питания и связанных с ними товаров. На сельское хозяйство приходится менее одной пятой потребления энергии в продовольственной системе США. [241] [242]
Пластиковые изделия широко используются в сельском хозяйстве, в том числе для повышения урожайности и повышения эффективности использования воды и агрохимикатов. «Агропластиковые» изделия включают пленки для покрытия теплиц и туннелей, мульчу для покрытия почвы (например, для подавления сорняков, сохранения воды , повышения температуры почвы и содействия внесению удобрений), затеняющую ткань, контейнеры для пестицидов, поддоны для рассады, защитную сетку и ирригационные трубки. Полимеры, наиболее часто используемые в этих изделиях, — это полиэтилен низкой плотности (LPDE), линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE), полипропилен (PP) и поливинилхлорид (PVC). [243]
Общее количество пластика, используемого в сельском хозяйстве, трудно подсчитать. Исследование 2012 года показало, что в мире потреблялось почти 6,5 миллионов тонн в год, в то время как более позднее исследование оценило, что мировой спрос в 2015 году составил от 7,3 до 9 миллионов тонн. Широкое использование пластиковой мульчи и отсутствие систематического сбора и управления привели к образованию большого количества остатков мульчи. Выветривание и деградация в конечном итоге приводят к фрагментации мульчи. Эти фрагменты и более крупные куски пластика накапливаются в почве. Остатки мульчи были измерены на уровне от 50 до 260 кг на гектар в верхнем слое почвы в районах, где использование мульчи насчитывает более 10 лет, что подтверждает, что мульчирование является основным источником загрязнения почвы как микропластиком, так и макропластиком . [243]
Сельскохозяйственные пластмассы, особенно пластиковые пленки, нелегко перерабатывать из-за высокого уровня загрязнения (до 40–50% по весу загрязнения пестицидами, удобрениями, почвой и мусором, влажной растительностью, водой из силосного сока и УФ-стабилизаторами) и трудностей сбора. Поэтому их часто закапывают или бросают на полях и водотоках или сжигают. Эти методы утилизации приводят к деградации почвы и могут привести к загрязнению почв и утечке микропластика в морскую среду в результате стока осадков и приливной промывки. Кроме того, добавки в остаточной пластиковой пленке (такие как УФ- и термостабилизаторы) могут оказывать пагубное воздействие на рост сельскохозяйственных культур, структуру почвы, транспорт питательных веществ и уровень соли. Существует риск того, что пластиковая мульча ухудшит качество почвы , истощит запасы органических веществ в почве, увеличит водоотталкивающие свойства почвы и выделит парниковые газы. Микропластик, высвобождаемый при фрагментации сельскохозяйственных пластмасс, может поглощать и концентрировать загрязняющие вещества, способные передаваться вверх по трофической цепи. [243]
Сельскохозяйственная экономика — это экономика, поскольку она относится к «производству, распределению и потреблению [сельскохозяйственных] товаров и услуг». [245] Объединение сельскохозяйственного производства с общими теориями маркетинга и бизнеса как дисциплины изучения началось в конце 1800-х годов и значительно выросло в течение 20-го века. [246] Хотя изучение сельскохозяйственной экономики относительно недавнее, основные тенденции в сельском хозяйстве существенно влияли на национальную и международную экономику на протяжении всей истории, начиная от фермеров-арендаторов и издольщины в южных Соединенных Штатах после Гражданской войны в Америке [247] до европейской феодальной системы манориализма . [248] В Соединенных Штатах и в других местах расходы на продовольствие, приписываемые переработке продуктов питания , распределению и сельскохозяйственному маркетингу , иногда называемые цепочкой создания стоимости , выросли, в то время как расходы, приписываемые сельскому хозяйству, снизились. Это связано с большей эффективностью сельского хозяйства в сочетании с возросшим уровнем добавленной стоимости (например, более высокообработанные продукты), предоставляемые цепочкой поставок. Концентрация рынка также возросла в этом секторе, и хотя общий эффект от возросшей концентрации рынка, вероятно, заключается в повышении эффективности, изменения перераспределяют экономические излишки от производителей (фермеров) и потребителей и могут иметь негативные последствия для сельских общин. [249]
Политика национального правительства, такая как налогообложение, субсидии , тарифы и другие, может существенно изменить экономический рынок сельскохозяйственной продукции. [250] Начиная с 1960-х годов, сочетание торговых ограничений, политики валютного курса и субсидий повлияло на фермеров как в развивающихся, так и в развитых странах. В 1980-х годах несубсидируемые фермеры в развивающихся странах испытали неблагоприятные последствия от национальной политики, которая создала искусственно низкие мировые цены на сельскохозяйственную продукцию. В период с середины 1980-х до начала 2000-х годов несколько международных соглашений ограничили сельскохозяйственные тарифы, субсидии и другие торговые ограничения. [251]
Однако по состоянию на 2009 год [update]в мировых ценах на сельскохозяйственную продукцию все еще наблюдалось значительное искажение, обусловленное политикой. Три сельскохозяйственных продукта с наибольшим искажением торговли — это сахар, молоко и рис, в основном из-за налогообложения. Среди масличных культур наибольшее налогообложение имел кунжут, но в целом фуражное зерно и масличные семена имели гораздо более низкие уровни налогообложения, чем продукты животноводства. С 1980-х годов искажения, обусловленные политикой, уменьшились больше среди продуктов животноводства, чем среди сельскохозяйственных культур во время всемирных реформ в сельскохозяйственной политике. [250] Несмотря на этот прогресс, некоторые культуры, такие как хлопок, по-прежнему субсидируются в развитых странах, искусственно занижая мировые цены, что создает трудности в развивающихся странах с несубсидируемыми фермерами. [252] Необработанные товары, такие как кукуруза, соя и крупный рогатый скот, как правило, классифицируются для указания качества, что влияет на цену, которую получает производитель. Товары, как правило, сообщаются по объемам производства, таким как объем, количество или вес. [253]
Сельскохозяйственная наука является широкой междисциплинарной областью биологии , которая охватывает части точных, естественных, экономических и социальных наук, используемых в практике и понимании сельского хозяйства. Она охватывает такие темы, как агрономия, селекция растений и генетика, патология растений , моделирование сельскохозяйственных культур, почвоведение, энтомология , методы производства и улучшения, изучение вредителей и их борьба, а также изучение неблагоприятных экологических последствий, таких как деградация почвы, управление отходами и биоремедиация . [254] [255]
Научное изучение сельского хозяйства началось в 18 веке, когда Иоганн Фридрих Майер проводил эксперименты по использованию гипса (гидратированного сульфата кальция ) в качестве удобрения. [256] Исследования стали более систематическими, когда в 1843 году Джон Лоус и Генри Гилберт начали серию долгосрочных агрономических полевых экспериментов на исследовательской станции Ротамстед в Англии; некоторые из них, такие как эксперимент с парковой травой , все еще продолжаются. [257] [258] В Америке Закон Хэтча 1887 года предоставил финансирование тому, что он впервые назвал «сельскохозяйственной наукой», что было обусловлено интересом фермеров к удобрениям. [259] В сельскохозяйственной энтомологии Министерство сельского хозяйства США начало исследовать биологический контроль в 1881 году; В 1905 году она запустила свою первую большую программу, исследуя Европу и Японию в поисках естественных врагов губчатой моли и коричневохвостой моли, выявляя паразитоидов (таких как одиночные осы) и хищников обоих вредителей в США. [260] [261] [262]
Сельскохозяйственная политика представляет собой набор правительственных решений и действий, касающихся внутреннего сельского хозяйства и импорта иностранной сельскохозяйственной продукции. Правительства обычно реализуют сельскохозяйственную политику с целью достижения определенного результата на внутренних рынках сельскохозяйственной продукции. Некоторые всеобъемлющие темы включают управление рисками и корректировку (включая политику, связанную с изменением климата, безопасностью пищевых продуктов и стихийными бедствиями), экономическую стабильность (включая политику, связанную с налогами), природные ресурсы и экологическую устойчивость (особенно водную политику ), исследования и разработки, а также доступ к рынку для отечественных товаров (включая отношения с глобальными организациями и соглашения с другими странами). [264] Сельскохозяйственная политика может также затрагивать качество продуктов питания , гарантируя, что поставка продуктов питания имеет постоянное и известное качество, продовольственную безопасность, гарантируя, что поставка продуктов питания соответствует потребностям населения, и сохранение . Программы политики могут варьироваться от финансовых программ, таких как субсидии, до поощрения производителей к участию в добровольных программах обеспечения качества. [265]
В отчете за 2021 год говорится, что в мировом масштабе поддержка сельскохозяйственных производителей составляет почти 540 миллиардов долларов США в год. [266] Это составляет 15 процентов от общей стоимости сельскохозяйственной продукции и в значительной степени смещено в сторону мер, которые ведут к неэффективности, а также неравномерно распределены и вредны для окружающей среды и здоровья человека. [266]
На создание сельскохозяйственной политики влияет множество факторов, включая потребителей, агробизнес, торговые лоббисты и другие группы. Интересы агробизнеса оказывают большое влияние на разработку политики в форме лоббирования и взносов в кампании . Политические группы действий, включая те, которые интересуются вопросами окружающей среды, и профсоюзы также оказывают влияние, как и лоббистские организации, представляющие отдельные сельскохозяйственные товары. [267] Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО) возглавляет международные усилия по борьбе с голодом и предоставляет форум для переговоров по глобальным сельскохозяйственным правилам и соглашениям. Сэмюэль Джутци, директор отдела животноводства и охраны здоровья ФАО, утверждает, что лоббирование со стороны крупных корпораций остановило реформы, которые улучшили бы здоровье людей и окружающую среду. Например, предложения 2010 года о добровольном кодексе поведения для животноводческой отрасли, который бы предоставил стимулы для улучшения стандартов в области здравоохранения и экологических норм, таких как количество животных, которое может содержаться на участке земли без долгосрочного ущерба, были успешно отклонены из-за давления крупных пищевых компаний. [268]
{{cite journal}}: CS1 maint: DOI inactive as of November 2024 (link){{cite book}}: CS1 maint: numeric names: authors list (link){{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
В этой статье использован текст из свободного контента . Лицензия CC BY-SA 3.0 IGO (лицензионное заявление/разрешение). Текст взят из Drowning in Plastics – Marine Litter and Plastic Waste Vital Graphics, Программа ООН по окружающей среде.
В этой статье использован текст из свободного контента (лицензионное заявление/разрешение). Текст взят из In Brief: The State of Food and Agriculture 2019. Moving forward on food loss and waste reduction, FAO, FAO.
В этой статье использован текст из свободного контента (лицензионное заявление/разрешение). Текст взят из In Brief to The State of Food Security and Nutrition in the World 2022. Refaruring Food and Agriculture Policy to make healthy diets more affordable, FAO.
В этой статье использован текст из свободного контента (лицензионное заявление/разрешение). Текст взят из In Brief: The State of Food and Agriculture 2018. Migration, Agriculture and Agriculture development, FAO, FAO.
В этой статье использован текст из свободного контента (лицензионное заявление/разрешение). Текст взят из In Brief to The State of Food and Agriculture 2022. Leveraging automation in agriculture for Transforming agrifood systems, FAO, FAO.
В этой статье использован текст из свободного контента (лицензионное заявление/разрешение). Текст взят из Enabling inclusive Agricultural Automation, FAO, FAO.
В этой статье использован текст из свободного контента . Лицензия CC BY-SA 3.0 (лицензионное заявление/разрешение). Текст взят из The status of women in agrifood systems – Overview, FAO, FAO.
В этой статье использован текст из свободного контента . Лицензия CC BY-SA IGO 3.0 (лицензионное заявление/разрешение). Текст взят из World Food and Agriculture – Statistical Yearbook 2023, FAO, FAO.
В этой статье использован текст из свободного контента . Лицензия CC BY 4.0 (лицензионное заявление/разрешение). Текст взят из Всемирного отчета по интеллектуальной собственности 2024 г. — Важность местных возможностей в специализации AgTech, ВОИС, ВОИС.
.svg/1280px-Goblet_Glass_(Banquet).svg.png){kind=small}
