alarmist79 (alarmist79) wrote,
alarmist79
alarmist79

ГМО — оружие революционера

http://www.rosbalt.ru/business/2012/02/29/951795.html
Мир стоит на пороге продовольственного кризиса. Цены на продовольствие росли всю вторую половину "нулевых", достигнув пика в 2008-м. Этот скачок нанес мировой экономике ущерб в несколько сотен миллиардов долларов. Короткий спад цен в 2009-2010 был тут же отыгран в 2011-м.
 Запасы зерна остаются на опасно низком уровне начиная с 2000-го года. Основную роль сейчас играет глобальный дисбаланс спроса и предложения, образовавшийся,  в первую очередь, за счет роста благосостояния в Китае, Индии и менее заметных развивающихся странах. Фермеры всего мира в 2011 году произвели зерна на 53 млн тонн больше, чем в рекордном 2009-м, однако и потребление выросло — на 90 млн тонн. Доля мяса в рационе населения развивающихся стран также возрастает. В развитых странах все выражено менее резко, однако спрос увеличивается и там. Чтобы удовлетворять растущие потребности, к 2050 году производство должно удвоиться. Между тем, на каждый килограмм произведенного мяса требуется 3-10 кг корма. В итоге сейчас животноводы используют более 70% от общей площади сельскохозяйственных земель.


Кроме того, растет спрос на биотопливо. В 2011-м 40% кукурузы, выращиваемой в США, шло на производство биоэтанола. При этом, по оценкам Merrill Lynch, прекращение производства биотоплива приведет к росту цен на нефть на 15%.
Есть ли возможности "закрыть" растущий спрос? В рамках нынешней "парадигмы" сельского хозяйства их практически нет. Экстенсивный путь ведет в тупик — сейчас распахано 37% суши, и это уже явно избыточно. При этом на каждого человека приходится 0,1 га посевов зерновых — вдвое меньше, чем в начале 1960-х.
Остается лишь интенсивный путь. Однако традиционные методы интенсификации сельского хозяйства в глобальном масштабе себя исчерпали. Культурами с высокой урожайностью уже засеяно большинство площадей в мире, за исключением Африки; на большей части сельскохозяйственных земель активно используются удобрения. Возможностей обычной селекции явно становится недостаточно. В итоге дальнейший рост урожайности крайне затруднителен. Так, мировые урожаи зерна увеличивались на 2,2% в год с 1970-го по 1990 год, однако в 1990-2010 годах рост оказался вдвое меньше. Прогноз неутешителен – к 2050-му количество голодающих удвоится, а те, кто не попадет в их список официально, должны будут тратить гораздо больше на привычную продуктовую корзину.
Выход — третья сельскохозяйственная революция. Напомним, первая совершилась в период неолита, при переходе к земледелию и скотоводству как таковым. В начале XX в. произошла вторая, "химическая", когда началось интенсивное применение удобрений и пестицидов. Третья намечается сейчас. Посмотрим на ее основные направления.
Пожалуй, наиболее консервативным из них является "точное земледелие" ("прецизионное земледелие" — precision agriculture). Его отдельные элементы уже реализованы в развитых странах и постепенно проникают на 1/6 часть суши.
Концепция точного земледелия основывается на том, что любое поле – неоднородно, и даже в пределах не очень большого участка реальные условия могут варьироваться достаточно сильно. В итоге, например, засыпая все поле "ровным слоем" удобрений, мы теряем и урожай, и деньги – ибо где-то удобрений с избытком, а где-то недостаточно. Задача сводится к тому, чтобы разобраться, где, сколько и чего нужно – и это что-то доставить в строго необходимых количествах. В идеале требуется оптимальное управление для каждого квадратного метра поля.
На этапе сбора информации используются почвенные пробоотборники, оснащенные GPS-приемниками и бортовыми компьютерами; датчики, определяющие содержание азота в листьях, засоренность посевов, биомассу и т.д.; дистанционные методы зондирования — аэрофотосъемка и спутниковые снимки. На основе этих данных составляются электронные карты полей.
Затем наступает время "прецезионных" сельскохозяйственных работ. В простейшем случае, например, с помощью GPS-навигатора механизатор направляет трактор по линии, указанной навигационной системой, что позволяет не вносить удобрения дважды на одни и те же участки. Результат получается достаточно впечатляющим – повышение урожайности достигает 30% при одновременном снижении затрат на минеральные удобрения на 30%, на гербициды и пестициды — до 50%.
Некоторую роль в "обходе" дефицита сельскохозяйственных площадей могут сыграть и "вертикальные фермы". Общая концепция – вместо "размазывания" посевов по поверхности возводятся многоярусные сооружения, в идеале – десятки этажей. Минус системы – необходимость в дополнительных энергозатратах. Плюсы: независимость от погодных колебаний, что позволяет гарантировано получать несколько урожаев в год; изоляция от вредителей и в значительной степени от болезней (первые съедают 30% мирового урожая, вторые истребляют еще 20%); низкие транспортные расходы – "вертикальную ферму" можно поставить даже посреди мегаполиса. Однако роль подобных сооружений в силу дороговизны и энергозатратности останется ограниченной.
Более актуальные методы расширения и улучшения качества посевных площадей – это, во-первых, новые технологии орошения (внутрипочвенное, малообъемное, капельное, комбинированное). Они снижают энергозатраты в 1,5-2 раза, и, следовательно, позволяют расширить орошаемые площади. Во-вторых, это использование криопротекторов. Так, уже идет продажа аэрозоля FreezePruf. По словам разработчиков, его использование дает "запас температуры" в 12-16 градусов, в зависимости от вида растений и продолжительности заморозков. Эффект – повышение урожайности и расширение посевных площадей на север.
Однако все описанные методы не позволяют радикально решить проблему. Ключевым элементом третьей сельскохозяйственной революции неизбежно будет использование новых достижений биотеха во всех проявлениях. В первую очередь это относится к пресловутым генно-модифицированным организмам (ГМО).
Первое поколение генно-модифицированных растений в основном ориентировано на устойчивость к гербицидам, вредителям и болезням. Например, так называемые Bt-растения устойчивы к насекомым. Как было замечено выше, последние пожирают 30% мирового урожая, и чтобы добиться даже этой цифры, посевы приходится буквально заливать пестицидами. При этом только 5% химии срабатывает по назначению — остальные 95% уничтожают вокруг все живое, включая полезных насекомых и потребителей продовольствия (ежегодно отравляются пестицидами полмиллиона человек, из них смертельно – пять тысяч). Использование Bt-растений позволяет снизить потери и уменьшить число жертв химизации. Другое немаловажное направление – создание долго хранящихся овощей и фруктов, весьма актуальное из-за гигантских потерь при хранении и переработке.
ГМО второго поколения — это, в первую очередь, растения с измененными потребительскими свойствами. Например, уже разработаны сорта, содержащие омега-полиненасыщенные жирные кислоты (в природе они содержатся только в рыбе, перевылов которой достиг чудовищных масштабов). Более глобальные перспективы обещает повышение эффективности фотосинтеза, (потенциально позволяет почти удвоить урожайность зерновых) и появление модификаций, устойчивых к абиогенным факторам: холоду, засухам, засоленности. Это позволит резко расширить посевные площади, не отнимая слишком много у биосферы.
Проблема биоэтанола решается с помощью ГМ "косвенно" — модифицированные штаммы бактерий способны перерабатывать в спирт бурые водоросли, быстро растущие и не занимающие плодородные земли на суше.
Генетически модифицированное скотоводство также имеет неплохие перспективы. Однако более радикальным способом решения проблемы является переход от выращивания животных к выращиванию собственно мяса. Выгода очевидна – современный фермер кормит и обеспечивает "жилплощадью" не только то, что ляжет на полку магазина, но и совершенно бесполезные с этой точки зрения органы. "Отсекание" излишков порождает экономию впечатляющих масштабов. Вместо 3-10 кг корма, идущих сейчас на производство каждого килограмма животной пищи, будет расходоваться только 2 кг. Далее, переход на выращивание искусственного мяса позволит сократить землепользование на 99%, потребление воды — на 80-90%. Первые небольшие кусочки уже получены, хотя технология еще очень далека от того, чтобы стать "практичной".
Иными словами, перспектива голода потенциально может быть снова отодвинута в неопределенное будущее – однако для этого нужен технологический скачок в сельском хозяйстве.
И Россия, к сожалению, тут однозначно будет не на первых ролях. У нас есть первые проблески точного сельского хозяйства и 200 тыс. га нелегальных посевов ГМ-культур. Всего остального у нас нет. Так, разработки (увы, под патронатом американцев из пресловутой Monsanto) устойчивых к колорадскому жуку сортов картофеля закончились с нулевым практическим результатом — сорта не были допущены к промышленному выращиванию. В "Центре биоинжинерии" РАН ведутся разработки ГМ-капусты, подсолнечника, рапса и томатов. Однако получат ли эти работы практическое приложение, пока неясно.




Tags: биология, технологии, экономика
Subscribe

  • Ружья, копыта и сталь

    "В Бобруйск, животное" - как бы говорит гоминиду это одуховоренное лицо Итак, два десятка лет назад Даймонд объяснил, почему евразийские…

  • Совсем уж от делать нечего...

    (мнение автора целиком основано на мнении автора) Почти все знают, что "медведь" - это "псевдоним", заменяющий…

  • Про космос и мышей

    Если смотреть ращёты по длительности дальних перелётов - например, межзвёздных на "фотоне", то можно обнаружить, что в качестве…

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 4 comments