Вода для ферм , также известная как сельскохозяйственная вода , — это вода, предназначенная для использования в производстве продуктов питания и волокон, а также для сбора дополнительных ресурсов. В США около 80% пресной воды , забираемой из рек и грунтовых вод , используется для производства продуктов питания и других сельскохозяйственных продуктов. [1] Вода для ферм может включать воду, используемую для орошения сельскохозяйственных культур или поения скота. Ее изучение называется сельскохозяйственной гидрологией .
Вода является одной из самых фундаментальных частей мировой экономики. В районах, где нет здоровых водных ресурсов или санитарных услуг, экономический рост не может быть устойчивым . [2] Без доступа к чистой воде пострадают почти все отрасли, особенно сельское хозяйство. Поскольку нехватка воды становится глобальной проблемой, продовольственная безопасность также принимается во внимание. Недавним примером этого может быть засуха в Калифорнии ; на каждые 100 долларов, потраченных на продукты питания в этом штате, потребитель, как ожидается, заплатит до 15 долларов дополнительно. [3]
Животноводство и производство мяса имеют одни из самых больших водных следов сельскохозяйственной отрасли, требуя около 1800 галлонов воды для производства одного фунта говядины и 576 галлонов для свинины . Около 108 галлонов воды требуется для сбора одного фунта кукурузы. [4] Животноводство также является одним из самых ресурсоемких видов сельскохозяйственной продукции. Это во многом связано с их большим коэффициентом конверсии корма . Большое потребление воды животноводством может также быть связано с количеством времени, необходимым для выращивания животного до убоя. Опять же, в некорректном контрасте с кукурузой, которая достигает зрелости примерно за 100 дней, для выращивания крупного рогатого скота требуется около 995 дней. Глобальная популяция «пищевых животных» составляет чуть более 20 миллиардов существ; с 7+ миллиардами людей это равняется примерно 2,85 животных на человека. [4]
Мясная и молочная промышленность являются наиболее прибыльными отраслями сельскохозяйственной промышленности США, но они также являются наиболее ресурсоемкими. На сегодняшний день говядина является самым популярным видом мяса; только США произвели 25,8 млрд фунтов в 2013 году. [ 4] В этом же году было произведено 201,2 млрд фунтов молока. [5] Этот скот в основном выращивается в централизованных операциях по кормлению животных, или CAFO . Обычно взрослая корова потребляет от 7 до 24 галлонов воды в день; дойным коровам требуется примерно в два раза больше воды. [6] Количество воды, которое скот может выпить за день, также зависит от температуры. [7] У крупного рогатого скота коэффициент конверсии корма составляет 6:1, на каждые шесть фунтов потребленной пищи животное должно набрать один фунт. [8] Таким образом, существует также существенная «косвенная» потребность в воде для выращивания корма для скота. Выращивание количества кормового зерна, необходимого для выращивания скота, составляет 56 процентов потребления воды в США. [9] Из коровы весом 1000 фунтов только 430 фунтов попадают на розничные рынки. [10] Эта потеря в 18 процентов создает еще больший спрос на крупный рогатый скот, поскольку хозяйствам по откорму скота приходится компенсировать эту потерю прибыльного веса за счет увеличения количества выращиваемых ими коров.
Дефицит воды не обязательно является новой проблемой, однако скотоводы в Америке сокращают размеры стад с 1950-х годов в попытке сократить расходы на воду и производство. Этот сдвиг привел к более эффективным методам кормления и здоровья, что позволяет скотоводам собирать больше говядины с одного животного. [11] Однако растущая популярность этих CAFO создает больший спрос на воду. Коровы, которых кормят травой или выпасают, потребляют примерно на двенадцать процентов больше воды за счет потребления живых растений, чем те коровы, которых кормят сушеными зернами. [12]
Вода является одним из важнейших аспектов выращивания птицы , поскольку, как и все животные, они используют ее для транспортировки пищи по своему организму, содействия пищеварению и регулирования температуры тела. Фермеры отслеживают потребление воды стаей, чтобы оценить общее состояние здоровья своих птиц. По мере того, как птицы становятся старше, они потребляют больше корма и примерно в три раза больше воды, потому что они в три раза крупнее. [13] Всего за три недели потребление воды стаей из 1000 птиц должно увеличиться примерно на 10 галлонов в день. [13] Потребление воды также зависит от температуры. В жаркую погоду птицы тяжело дышат, чтобы охладиться, таким образом теряя большую часть своей воды. [14] Исследование, проведенное в Огайо, показало, что 67% воды, взятой вблизи птицеферм, содержали антибиотики . [15]
Благодаря современным достижениям, сельскохозяйственные культуры выращиваются круглый год в странах по всему миру. [ необходима цитата ] Поскольку использование воды становится все более распространенной глобальной проблемой, методы орошения сельскохозяйственных культур совершенствуются и становятся более устойчивыми. Хотя используется несколько систем орошения , их можно разделить на два типа: с высоким расходом и с низким расходом. Эти системы должны управляться точно, чтобы предотвратить сток, чрезмерное распыление или дренаж с низким напором. [16]
Около 60 лет назад общепринятым мнением было то, что вода — бесконечный ресурс. В то время на планете проживало менее половины нынешнего населения. Уровень жизни был не таким высоким, поэтому люди потребляли меньше калорий и ели меньше мяса, поэтому для производства пищи требовалось меньше воды. Им требовалась треть объема воды, который в настоящее время берется из рек. Сегодня конкуренция за водные ресурсы намного интенсивнее, поскольку на планете сейчас проживает почти восемь миллиардов человек, и их потребление мяса и овощей растет. Конкуренция за воду со стороны промышленности , урбанизации и биотопливных культур растет согласованно. Чтобы избежать глобального водного кризиса , фермерам придется предпринять шаги для повышения производительности, чтобы удовлетворить растущий спрос на продовольствие, в то время как промышленность и города найдут способы более эффективного использования воды. [17]
Успешное сельское хозяйство зависит от фермеров, имеющих достаточный доступ к воде, но дефицит воды уже является критическим ограничением для сельского хозяйства во многих частях мира. Физический дефицит воды возникает, когда недостаточно воды для удовлетворения всех потребностей, включая ту, которая необходима для эффективного функционирования экосистем. Засушливые регионы часто страдают от физического дефицита воды. Это также происходит там, где воды кажется много, но где ресурсы перегружены. Это может произойти, когда гидравлическая инфраструктура чрезмерно развита, как правило, для орошения. Симптомы физического дефицита воды включают ухудшение состояния окружающей среды и снижение уровня грунтовых вод . Экономический дефицит, тем временем, вызван отсутствием инвестиций в воду или недостаточным человеческим потенциалом для удовлетворения спроса на воду. Симптомы экономического дефицита воды включают отсутствие инфраструктуры, при этом людям часто приходится приносить воду из рек для бытовых и сельскохозяйственных нужд. Около 2,8 миллиарда человек в настоящее время живут в районах с дефицитом воды. [18] В развитых странах экологические нормы ограничивают доступность воды, перенаправляя воду на помощь исчезающим видам, таким как улитки-дартеры.
![Сельскохозяйственная вода как доля от общего забора воды[19]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/24/Agricultural_water_as_a_share_of_total_water_withdrawals,_OWID.svg/1280px-Agricultural_water_as_a_share_of_total_water_withdrawals,_OWID.svg.png)
![Водозабор в сельскохозяйственных целях в 2010 году[20]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c0/Agricultural_water_withdrawals,_OWID.svg/1280px-Agricultural_water_withdrawals,_OWID.svg.png)
Хотя использование воды влияет на ухудшение состояния окружающей среды и экономический рост, оно также стимулирует инновации в отношении новых методов орошения. В 2006 году Министерство сельского хозяйства США предсказало, что если сельскохозяйственный сектор повысит эффективность использования воды всего на 10%, фермы смогут сэкономить свыше 200 миллионов долларов в год. [21] Многие из методов, которые сокращают использование воды, являются экономически эффективными. Фермеры, которые используют солому, компост или мульчу вокруг своих культур, могут сократить испарение примерно на 75%, хотя затраты на вводимые ресурсы не являются недорогими и легкодоступными в некоторых районах. [22] Это также сократит количество сорняков и избавит фермера от использования гербицидов . Мульча или почвопокровные покрытия также позволяют почвам впитывать больше воды за счет уменьшения уплотнения . Также практикуется использование белого или бледного гравия, поскольку он уменьшает испарение и поддерживает низкую температуру почвы, отражая солнечный свет. [ необходима ссылка ]
Помимо сокращения потерь воды в сливе, можно также использовать более устойчивые способы сбора воды. Многие современные мелкие (непромышленные) фермеры используют бочки для сбора дождевой воды , чтобы собирать воду, необходимую для их урожая и скота. В среднем сбор дождевой воды там, где дожди идут часто, снижает стоимость воды вдвое. [23] Это также значительно снизило бы нагрузку на местные водоносные горизонты и колодцы. Поскольку фермеры используют крыши своих зданий для сбора этой воды, это также уменьшило бы сток дождевой воды и эрозию почвы на их фермах и вокруг них.
