Tre måder fremtidens gårde kan fodre planeten på - og helbrede den, også

Intensivt landbrug nærer måske de fleste af Jordens indbyggere, men det gør det modsatte af jorden selv. Dens afhængighed af enestående afgrøder, tunge pløjemaskiner, fossil-brændstof baseret gødning og pesticider nedbryder vores jords dyreliv og næringscyklusser, og bidrager med en fjerdedel af planetens uønskede ekstra varme.

Men vi er ikke magtesløse til at ændre madens fremtid. Natur og teknologisk innovation håndterer disse problemer hovedet på - og hvis de løsninger, de tilbyder, indarbejdes i stor skala og bruges sammen, en ny landbrugsrevolution kunne være på vej. Her er tre af de mest spændende udviklinger, der kan hjælpe gårde med ikke bare at fodre planeten, men helbred det også.

Afgrøder, træer og husdyr i harmoni

Flere FN -rapporter har fremhævet agroøkologi - landbrug, der efterligner planternes interaktioner og cyklusser, dyr og næringsstoffer i den naturlige verden - som en vej til bæredygtig mad.

Fremgangsmåden anvender en lang række forskellige metoder. For eksempel, i stedet for kunstgødning, det forbedrer jordkvaliteten ved at plante næringsbindende "dækafgrøder" mellem høstafgrøder, roterende afgrøder på tværs af marker hver sæson og kompostering af organisk affald. Det understøtter dyreliv, gemmer kulstof, og sparer vand gennem plantning af træer og wildflower banker.

Det integrerer også husdyr med afgrøder. Dette kan virke kontraintuitivt i betragtning af deres ineffektive arealanvendelse og høje emissioner. Men at have et lille antal dyr på græsningsareal behøver ikke at fremskynde den globale opvarmning.

Græsarealer fanger kuldioxid. Dyr spiser græsset, og derefter returnere det kulstof til jorden som ekskrementer. Næringsstofferne i ekskrementerne og det kontinuerlige græsning af græs hjælper begge nye græsrødder med at vokse, øge landets kapacitet til at fange kulstof.

Hold for mange græssende dyr på ét sted for længe, ​​og de spiser for meget græs og producerer for meget ekskrementer til, at jorden kan tage på, hvilket betyder, at kulstof går tabt i atmosfæren. Men hvis små tal konstant roteres til forskellige felter, jorden kan lagre nok ekstra kulstof til at opveje den ekstra metan, der udsendes fra husdyrets fordøjelsesrummer.

Selvom dette ikke gør dem til en kulstofvaske, husdyr bringer andre fordele til jorden. De holder jorden naturligt befrugtet, og kan også forbedre biodiversiteten ved at spise mere aggressive planter, tillader andre at vokse. Og hvis lokale racer adopteres, de kræver generelt ikke dyrt foder og dyrlæge, da de er tilpasset de lokale forhold.

Pesticider ikke mere

Skadedyr, sygdomme og ukrudt forårsager næsten 40% af afgrødetab globalt - og uden pleje, tallet kan stige dramatisk. Klimaforandringerne ændrer sig, hvor skadedyr og sygdomme trives, gør det sværere for landmændene at forblive modstandsdygtige.

Mange almindeligt anvendte herbicider, pesticider og fungicider er nu også under pres for at blive forbudt på grund af deres negative virkninger på menneskers og dyrelivs sundhed. Selvom de ikke er det, voksende modstand mod deres handling er at bekæmpe ukrudt, skadedyr og sygdomme i stigende grad udfordrende.

Naturen giver igen svar her. Landmænd begynder at bruge pesticider fra planter, som har tendens til at være meget mindre giftige for det omgivende miljø.

De bruger også naturlige fjender til at holde trusler i skak. Nogle kan fungere som afstødningsmidler, "skubber" skadedyr væk. For eksempel, pebermynte afsky loppebillen, en svøbe til rapsbønder i oliefrø. Andre er "træk, "tiltrækker skadedyr væk fra værdifulde afgrøder. Planter, der er attraktive til æglægning, men som ikke understøtter overlevelse af insektlarver, bruges almindeligvis til dette formål.

Teknologi tilbyder også løsninger på denne front. Nogle landmænd bruger allerede apps til at overvåge, advare og forudsige, hvornår skadedyr og sygdomme vil angribe afgrøder. Førerløse traktorer og intelligente sprøjter, der kan målrette mod specifikt ukrudt eller ernæringsbehov, er for nylig kommet på markedet. Agritech -virksomheder udvikler nu også robotter, der kan scanne felter, identificere specifikke planter, og beslutte, om man vil bruge pesticider eller fjerne et anlæg mekanisk.

I kombination, disse metoder kan dramatisk reducere landbrugets afhængighed af herbicider og pesticider uden at reducere afgrødeudbyttet. Dette er vigtigt, da verdens befolkning vil stige med en fjerdedel i de næste tre årtier.

Lille teknik, stor forskel

Snart, teknologi i næsten umulig lille skala kan gøre en stor forskel for den måde, vi dyrker vores mad på. Virksomheder har designet nanopartikler 100, 000 gange mindre end bredden af ​​et menneskehår, der langsomt men støt frigiver gødning og pesticider, for at minimere deres anvendelse og maksimere afgrødeudbyttet.

Nye genredigeringsmetoder vil også i stigende grad bruge nanomaterialer til at overføre DNA til planter. Disse teknikker kan bruges til at påvise tilstedeværelsen af ​​skadedyr og mangel på næringsstoffer, eller simpelthen forbedre deres modstandsdygtighed over for ekstremt vejr og skadedyr. Given that increasingly frequent and severe extreme weather events due to global heating are putting the very functioning of the global food system at risk, these advancements could be vital for preventing agricultural collapse.

Nanotechnologies aren't cheap yet and researchers have yet to conduct rigorous tests of how toxic nanomaterials are to humans and plants, and how durable they are. But should they pass these tests, agriculture will surely follow the path of other industries in adopting the technology on a large scale.

Save for nanotechnology and advanced robots, the above solutions are already in use in many small-scale and commercial farms—just not in combination. Imagine them working in synchrony and suddenly a vision of sustainable agriculture doesn't seem so far away anymore.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.