Проблемы питания и производства сельскохозяйственной продукции кратко

Обновлено: 30.06.2024

Сущность, причины и масштабы продовольственной проблемы

Для человека продовольственная проблема всегда была актуальной, являясь древнейшей проблемой, крайним проявлением которой был голод. Появившись вместе с человеком, она меняла свои черты и масштабы, превратившись со второй половины $XX$ века в мировую глобальную проблему. Человек, за историю своего существования, научился использовать энергию атома, биотехнологию, наконец, вышел в космос.

Сегодня мощные производительные силы существуют не только в промышленном, но и в сельскохозяйственном производстве, а проблема продовольствия так и осталась нерешенной. Более того, с ростом численности населения планеты она увеличивает свои масштабы. О нехватке продуктов питания говорят и древние легенды, например, у индейцев майя в их книгах и ритуалах огромная роль отводилась кукурузе как главной продовольственной культуре. В мифах древней Греции, Пандора – первая, созданная богами женщина, выпустила из сосуда на волю, человеческие пороки и несчастья, среди которых был голод. За голодом, косившим миллионы людей, шли эпидемии.

Нехватка продуктов питания в Европе начала ослабевать в эпоху позднего средневековья, когда развивалась торговля, налаживалось хранение зерна, совершенствовался транспорт.

В широком понимании продовольственная проблема – это производство, распределение, обмен и потребление продовольствия, как в мире, так и в отдельных странах. В узком смысле продовольственная проблема – это обеспечение населения продуктами питания.

Дать характеристику этой проблеме достаточно сложно, потому что расчеты условны, так как в масштабах планеты трудно установить среднюю норму питания. ФАО и ВОЗ за среднюю норму питания на одного человека принимают $2400$-$2500$ ккал в сутки. Ряд ученых считает, что для нормальной жизнедеятельности среднестатистический житель Земли должен потреблять в сутки $2700$-$2800$ ккал. Показатель, безусловно, варьируется в зависимости от пола, возраста, природно-климатических условий и рода деятельности.

Готовые работы на аналогичную тему

Физическая деградация организма начинается с голодного рациона, содержащего менее $1000$ ккал в сутки. По имеющимся оценкам такой рацион имеют до $800$ млн. человек планеты.

Хроническим недоеданием на планете охвачено $1,5$ млрд. человек, получающих в сутки всего $1000$-$1800$ ккал. В обязательный суточный пищевой рацион включается не менее $100$ г белка и в первую очередь животного происхождения.

Питание будет называться неполноценным, если в суточной норе недостает калорий, белков, жиров, витаминов, микроэлементов.

Полноценное питание получают только около $40$ % населения планеты.

На продовольственную проблему влияние оказывают следующие факторы:

Увеличивающееся население планеты;
Размещение населения и географические условия;
Развитие торговли и транспорта;
Отсталость развивающихся стран;
Политическая ситуация в мире;
Индустриализация стран;
Растущая урбанизация;
Экологическая ситуация в мире;
Недостаток технических, финансовых, земельных ресурсов;
Сокращение пашни на планете;
Дефицит пресной воды;
Снижение урожайности и др.

Продовольственная проблема в развивающихся странах

С точки зрения недоедания и голода самыми уязвимыми являются развивающиеся страны мира – в Азии $57$ % населения, $27$ % в Африке, $11$ % в Латинской Америке, $5$ % на Ближнем Востоке. Самый высокий процент людей ежедневно недоедающих проживает в Азии, но высокий прирост наблюдается в Африканских странах. Например, в $70$-е годы в Африке насчитывалось голодающих $90$ млн. человек, в $80$-е годы цифра увеличилась до $140$ млн. человек, а к середине $90$-х годов произошло увеличение до $210$ млн. человек. В таких странах как Чад, Сомали, Уганда, Мозамбик доля голодающих и недоедающих составляет более $40$ % населения и от $ 30$ до $40$ % в Эфиопии, Мали, Замбии.

Как правило, основная часть голодающих концентрируется в небольшом количестве стран, в Азии $75$ % проживает в таких странах как Бангладеш, Бутан, Мальдивы, Индия, Непал, Пакистан, Шри-Ланка. Надо сказать и о том, что молодые независимые государства Азии и Африки имеют достижения в развитии сельского хозяйства и обеспечении населения продуктами питания. После колониального прошлого их среднегодовой прирост продукции сельского хозяйства постепенно увеличивается, а некоторые страны уже добились почти полного самообеспечения продуктами.

Суточное среднедушевое потребление с $1960$ ккал увеличилось до $2460$ ккал, но это на грани медицинской нормы, а потребление белка до неё не дотягивает. Для большинства развивающихся стран характерен растительный рацион питания, несмотря на то, что эти страны концентрируют $2/3$ всего поголовья скота в мире. Слабая обеспеченность продуктами питания влияет на среднюю продолжительность жизни населения, здоровье, работоспособность, сопротивляемость болезням. Чаще всего жертвами недоедания являются сельские жители, дети которых не добирают массу тела, необходимую по возрасту. Данные ФАО говорят о том, что $60$ % детей в Южной Азии, $39$ % в Тропической Африке заметно отстают в физическом развитии. Причем, в Тропической Африке эта доля растет, в то время как в мире в целом она сокращается.

Причины затруднительной продовольственной ситуации в развивающихся странах:

Незавершенность аграрных реформ;
Бедность крестьянских масс;
Отсталая система земледелия;
Нерациональное использование как земельных, так и водных ресурсов;
Стихийные бедствия;
Падение мировых цен на зерно;
Вооруженные и этнические конфликты;
Отсутствие транспортной инфраструктуры;
Финансовая задолженность развивающихся стран;
Ухудшающаяся экологическая ситуация.

Не только страны Азии и Африки испытывают дефицит продуктов питания, но и Центральноамериканский субрегион является центром дефицита продуктов питания – Сальвадор, Гондурас, Гватемала. В этих странах среднесуточное потребление составляет не более $2000$ ккал. Особенно обострена продовольственная проблема на Гаити. Низкий уровень питания отмечается в Эквадоре, Перу, Боливии. Сохранится ли продовольственная проблема в будущем, не знает никто. Например, консультант ФАО по проблемам продовольствия В. Бендер, профессор университета Висконсин в США М. Смит, однозначного ответа на этот вопрос не дают.

Несколько последних десятилетий свидетельствуют о том, что производство продовольствия на душу населения снизилось. Но есть признаки и того, что, возможно, мир приблизился к границе сельскохозяйственной экспансии. Производительность сельскохозяйственных земель снижается в результате водной и ветровой эрозии и этот факт ни В. Бендер, ни М. Смит не отрицают, но подчеркивают, что Земля способна прокормить нынешнее население. Обеспечить полноценное существование $1/7$ населения планеты не позволяют природные катастрофы, политическое насилие, геополитические факторы, неравенство в распределении. Чтобы навсегда покончить с голодом и недоеданием, нужна твердая политическая воля и усилия мирового сообщества.

Человечество планеты, по мнению американского ученого П. Вагонера, должно пересмотреть стратегию продовольственного обеспечения и изменить свой рацион питания. В этом случае сельское хозяйство в будущем сможет обеспечить нужным количеством калорий $10$ млрд. человек, не подвергая опасности природную среду. Он подчеркивает, что если люди не будут выращивать фуражные культуры для корма животным, а сами станут вегетарианцами, то даже современные площади смогут ежедневно обеспечить каждому $2900$ ккал.

Пути решения продовольственной проблемы

Дискуссии о пути решения продовольственной проблемы идут на протяжении длительного времени. Если не обращать внимание на некоторые различия, то можно назвать два основных пути – экстенсивный и интенсивный.

Экстенсивный путь предполагает производство продуктов питания за счет расширения сельскохозяйственных угодий, правда, пригодных к обработке земель практически не осталось. Но, тем не менее, специалисты занимаются поиском резервов и, прежде всего, пахотных земель. Предельная площадь выгодных для эксплуатации земель с точки зрения экономики по некоторым расчетам составляет $1,5$ млрд. га, а это говорит о том, что человечество фактически использовало весь доступный для вспашки земельный фонд. Есть правда $3,2$ млрд. га пастбищ, пригодных для интенсивной культивации, но все попытки приводят к ветровой, водной эрозии, засолению почвы и др. Канадский опыт по обработке пастбищ привел к тому, что они перестали служить земледелию. Потенциально пригодные земельные площади есть в Латинской Америке и Африке. Латинская Америка использует $15$ % пригодных земель, а Африка обрабатывала таких земель менее $20$ %. Чтобы расширить использование этих почв требуются большие капиталовложения с одной стороны, а с другой стороны это приведет к их деградации.

Совершенно иным является интенсивный путь решения глобальной продовольственной проблемы. Он предполагает механизацию, химизацию, ирригацию сельского хозяйства, а также повышение его энерговооруженности, использование новых высокоурожайных сортов культур и продуктивных пород домашних животных. Перспективным направлением, считают специалисты, является биотехнологическая революция – это не что иное, как использование достижений генной инженерии, биотехнологии для улучшения качества продукции и снижения производственных затрат. Специалисты-биотехнологи считают, что главное средство решения этой проблемы заключается в распространении высокоурожайных генетически измененных продуктов. Таким продуктам не страшна засуха, заболевания, вредители. В США площади для выращивания таких продуктов увеличились с $1$ млн. га в $1996$ г. до $53$ млн. га в $2001$ г. Есть такие площади в Канаде, Аргентине, Бразилии, Китае, Индии.

Есть и другая точка зрения. Ряд ученых считает, что в настоящее время нет никакой необходимости в биотехнологических исследованиях, потому что причиной голода является не нехватка продовольствия, а недостатки действующей системы распределения продуктов. Производство продовольствия в мире в наше время замедляют сознательно, чтобы не допустить снижения цен. В развивающихся странах увеличить объем производства продовольствия можно при сокращении потерь урожая во время хранения, эти потери составляют ни много ни мало, а $20$ % его объема.

В решении продовольственной проблемы большая роль отводится международным организациям и в первую очередь специализированным учреждениям ООН. В уставе ФАО – это продовольственная и сельскохозяйственная организация – говорится, что главная цель её деятельности заключается в улучшении питания и повышении жизненного уровня людей. В сфере деятельности этой организации также находятся вопросы обеспечения роста эффективности производства, распределение продовольственных и сельхозпродуктов, улучшение условий жизни сельского населения и содействие развитию мировой экономики. По инициативе ФАО был проведен саммит по вопросам продовольствия, состоявшийся ещё в $1996 $г. в Риме. В саммите участвовали представители $186$ государств мира. Была принята Римская декларация о всемирной продовольственной безопасности и План действий Всемирной встречи.

Документ предусматривает выполнение главных обязательств, которые направлены на решение глобальной продовольственной проблемы:

Трудно представить себе, что в современном сообществе, где практически у каждой европейской семьи есть автомобиль, компьютер, существуют люди, которые голодают. Речь идет прежде всего об отсталых африканских и азиатских странах, где недоедание актуально. Продовольственная проблема человечества — важнейший вопрос, с которым предстоит разобраться ученым. Есть несколько причин, которые вызвали этот кризис, разрабатываются различные варианты решения.

Суть и факторы

Продовольственная проблема как глобальная проблема человечества состоит в том, что мировому сообществу не удается в полной мере обеспечить продуктами питания всех людей на планете. Сегодня этот кризис остается актуальным, не каждый житель планеты получает необходимые по физиологическим нормам хлеб, молоко, мясо и крупы. Принято выделять несколько факторов, которые оказывают влияние на ситуацию с продовольствием:

Высокая скорость роста населения. Причем, как правило, высокая рождаемость наблюдается в бедных странах, в развитых европейских же уровень рождаемости невысок.
Политическая ситуация в мировом сообществе.
Массовая урбанизация.
Специфика размещения людей.
Индустриализация и отказ от сельского хозяйства. Многие африканские страны, население которых ранее выживало за счет собственных огородов и ферм, под влиянием прогресса оказываются неспособными обеспечить население сельскохозяйственной продукцией.
Оказывает влияние и экономика развивающихся стран.

Суть проблемы состоит в том, что жителям планеты недостает продовольствия, а также в том, что употребляемые продукты не позволяют составить сбалансированный качественный рацион. Особенно этот вопрос актуален для стран Азии.

К счастью, современные научно-технические разработки и ресурсный потенциал позволяют справляться с этой сложностью, поэтому число голодающих сокращается из десятилетия в десятилетие.

Однако и сейчас количество нуждающихся впечатляет — более 850 миллионов человек. Каждый седьмой житель планеты не получает ежедневно необходимое для нормальной жизнедеятельности количество калорий. Ежегодно около 5 миллионов детей погибает от голода. Согласно ВОЗ и ФАС, суточная норма калорий составляет 2400−2500 ккал, некоторые исследователи повышают этот показатель до 2700−2800 ккал. Если же человек не получает 1000 ккал, то неизбежно наступает физическая деградация.

Причины и масштабы

У индейцев майя существовал особый ритуал почитания главной культуры, кукурузы, ведь в неурожайный год многие племена были обречены.
Античная богиня Пандора разбила свой ящик, выпустив все грехи и пороки человечества, среди которых был голод. В Древней Греции почиталась богиня плодородия Деметра, которой молились и приносили жертвы, чтобы получить богатый урожай.
Церера, богиня плодородия античного Рима, заведовала выращиванием злаков, ее почитали в специально построенных храмах.

Вместе с развитием науки, прогрессом суть кризиса меняется, он превращается в глобальную проблему мирового сообщества. Масштабы проблемы ужасают: только 40% населения планеты получает сбалансированное здоровое питание. Более 1,5 миллиона человек недоедают, получая в сутки всего 1000 ккал.

Причины продовольственной проблемы в мире разнообразны:

Регионально-географические особенности

Не испытывают проблем с организацией питания крупные развитые страны, которые сами поставляют на мировой рынок продовольствие (это Канада, США, Австралия). Также это небольшие по площади государства, которые специализируются на экспорте продуктов (Бельгия, Нидерланды, Финляндия и другие).

К числу стран, у которых проблема с питанием имеется, относятся:

Государства типа Японии и Южной Кореи, которые испытывают дефицит, но своими силами способны приобрести недостающие ресурсы.
Страны, способные обеспечить свое население минимальным набором продуктов, используя собственный потенциал: Китай, Индия, государства Южной Африки.
Ближний Восток, юго-восток Африки — здесь наблюдается острый дефицит продовольствия и водных ресурсов, самостоятельно решить вопрос они не в состоянии.
Постоянное ухудшение ситуации наблюдается в странах Азии и Африки.
Продовольственное обеспечение соответствует минимальным нормам, но для полноценной жизнедеятельности недостаточно. Это некоторые государства СНГ.

Проблемы недоедания, голода особенно актуальны для стран Азии (более 50% населения), Африки (25%), Латинской Америки (11%), Ближнего Востока (5%). В России существуют отдельные сложности, но до массового уровня они не доросли.

Основные страны, в которых существует голод:

Для большинства этих стран характерно преобладание растительного рациона, недополучение животного компонента питания, необходимого количества калорий и белка. Нехватка сырьевой базы приводит к снижению продолжительности жизни народонаселения, работоспособности, здоровья, сопротивляемости болезням, особенно у детей. Согласно статистике, более 60% детей Южной Азии и 40% Африки заметно отстают в физическом развитии от своих сверстников, не знакомых с проблемой голода.

Варианты решения

Пути решения продовольственной проблемы многообразны, основными считаются интенсификация уже освоенных сельскохозяйственных угодий, грамотное ведение с/х с использованием передовых технологий. Немаловажное значение имеют и природоохранные мероприятия, которые направлены на защиту экологической обстановки в мире.

Прогрессивные исследователи выделяют также такие пути:

Использование современного научного потенциала, изучение и производство генетически измененной продукции, безопасной для человека.
Повышение плодородия земель.
Активное использование биоресурсов морей и океанов.
Выведение сортов культур и видов животных, имеющих иммунитет к распространенным в бедных странах заболеваниям.

Еще одна классификация путей решения — подразделение их на интенсивный и экстенсивный. Во втором случае речь идет о производстве продуктов питания за счет увеличения площади сельскохозяйственных угодий. Несмотря на то что пастбищ, пригодных для обработки, практически не осталось, ведется активный поиск резервов.

Согласно статистике, 1,5 млрд га пригодных для пашни угодий уже используется людьми по назначению, в этой области потенциал исчерпан.
Освоение новых земельных фондов путем интенсивной культивации вызывает эрозию, засоление почвы и иные экологические проблемы.
Подготовка этих почв к использованию требует значительных капиталовложений.

Именно в силу этих обстоятельств экстенсивные мероприятия решения пищевой проблемы человечества особым распространением не пользуются. Используются и дополнительные мероприятия: использование в пищу водорослей, сои, грибов.

Интенсивный метод

Мировой опыт позволяет убедиться в том, что эти мероприятия имеют определенные положительные последствия. Например, за 20 лет с 1960 по 1980 гг. увеличение производства зерновых культур в мире возросло за счет повышения урожайности на 45% (на территории стран Африки и Латинской Америки).

Свою роль играет и селекция: ежегодно ученым удается создать различные сорта культур и виды животных, отличающиеся хорошими показателями продуктивности и устойчивостью к неблагоприятным климатическим условиям и заболеваниям.

Сельское хозяйство начинает использовать более современное оборудование, удобрения, позволяющие повысить плодородность бедных грунтов. Планируется внедрение так называемого капсульного посева. В каждой капсуле содержится некоторое количество семян, а также вещества, направленные на защиту материала от гниения и повышающие процент всхожести.

Плюсы и минусы ГМО

Некоторые исследователи считают, что лучше всего для решения продовольственной проблемы использовать современные научные разработки, в частности, сконцентрировать усилия для производства генномодифицированной продукции. Эта тема, несмотря на свою достаточную разработанность, вызывает массу споров.

К числу его плюсов относится:

Возможность реально решить проблему голода.
Выращивание трансгендеров обладает несомненной экономической выгодой.
Потребление некоторых продуктов генной инженерии поможет пополнить запас в организме витаминами и минералами, поскольку отдельные направления разработок предусматривают увеличение полезных свойств.

Однако не стоит забывать и о недостатках этого направления:

Искусственное вмешательство в генетику не может пройти бесследно, ученые не исключают вероятности дальнейшей мутации гена в составе продукта питания, появления у последнего весьма неожиданных свойств.
Продукты ГМО входят в список тех, что могут вызвать аллергическую реакцию. Статистика неумолима: в мире в последние годы возросло число аллергиков, виновата в этом продукция генной инженерии.
Трансгендерные растения неблагоприятно сказываются на экологической ситуации, нарушают баланс.

Решение продовольственной проблемы, возникновение которой связано с различными факторами, входит в число наиболее актуальных для мирового сообщества вопросов. Однако полностью разработать результативные мероприятия пока не удалось, по-прежнему огромное количество людей голодает, а еще большее — недоедает.

Пищевые ресурсы человечества. Проблемы питания и производства сельхозпродукции.

Отрицательные стороны:
1) Загрязнены токсичными и радиоактивными веществами, попадающими из почвы, атмосферы и водных объектов.
Причины загрязнения растений:
1) Применение пестицидов и ядохимикатов при обработке полей.
2) Несоблюдение норм внесения минеральных удобрений.
3) Многократное превышение ПДК загрязняющих веществ в водоисточниках, используемых для мелиоративных работ.
4) Трансграничное перемещение воздушных масс, загрязненных выбросами промышленных предприятий и транспорта.
По трофическим цепям вещества-токсиканты попадают в организмы животных и гидробионтов, мясом которых впоследствии питается человек.
Пути выхода:
1) Производство биологически чистого удобрения из природного торфа.
2)Селекция и создание семенной базы не геномодифицированных сельскохозяйственных культур.
3)Очистка сточных вод животноводческого комплекса и производств по переработке продовольственного сырья в готовый продукт потребления.
4)Очистка воздуха внутри закрытых помещений, животноводческого комплекса в особенности птицеферм.
Это поможет не только не отравлять окружающую среду, но и предотвращать эпидемические заболевания среди животных.
5)Вырабатывание электро- и тепло- энергии самим агро-хозяйством, при помощи тепло ветра энергетики и других, природных экологически чистых проектов, тем самым обеспечивая агрокомплекс практически бесплатным и экологически чистым энергоснабжением.

Лекция, реферат. Пищевые ресурсы человечества. Проблемы питания и производства сельхозпродукции. - понятие и виды. Классификация, сущность и особенности. 2021.

Оглавление книги открыть закрыть

Природопользование, его предмет и связь с другими науками
Научные основы и принципы рационального природопользования
Управление природопользованием
Ученье Вернадского
Механизмы устойчивости биосферы. Круговорот веществ и энергии
Антропогенное воздействие на биосферу. Качество природной среды
Природные ресурсы и их классификация. Проблемы воспроизводства.
Пищевые ресурсы человечества. Проблемы питания и производства сельхозпродукции.
Радиоактивное загрязнение биосферы
Мониторинг окружающей среды
Природоохранное законодательство
Международное сотрудничество в области природопользования
Природные кадастры
Природоохранная служба в РФ
Правовая и юридическая ответственность предприятий за нарушения в сфере природопользования

Ежегодно зеленые растения создают заново огромные количества органических веществ (примерно 100 млрд. т), во много раз превосходящие затраты на пищевые нужды человека, а также на корм сельскохозяйственных животных. В связи с этим проблема питания, казалось бы, должна решаться очень просто. На самом же деле обеспечение людей пищей представляет собой одну из сложнейших проблем современности, заслуживающих особого внимания. Лишь очень незначительное количество синтезируемых растениями органических веществ употребляется непосредственно для целей питания, чаще же пищевые продукты получаются из них через посредство одного или нескольких промежуточных звеньев, роль которых выполняют животные, а в некоторых случаях микроорганизмы.

Например, из всей растительности морей и океанов человеку в качестве пищи достается ничтожно малая доля, да и то в переработанном виде, преимущественно в виде продуктов рыбного промысла. Подавляющая же часть растительной биомассы морей и океанов, а также лесов и другой дикорастущей наземной флоры представляет собой непищевую продукцию. Эта биомасса претерпевает превращения в круговороте веществ, минуя те промежуточные звенья, с помощью которых в итоге создаются пищевые продукты. До 75—80% пищи человек получает от возделываемых им самим сельскохозяйственных культур, хотя продукция этих растений в среднем не превышает 6—10% общей фотосинтетической продукции всей растительности Земли. Но и от сельскохозяйственных растений далеко не весь урожай употребляется для пищевых целей, а только некоторые органы, например плоды, семена, клубни и т. д. Очень часто листья, стебли и корни совершенно не используются, полностью выбрасываются, составляя большие потери урожая.

В настоящее время нашу планету населяет примерно 3—3,5 млрд. человек, употребляющих ежегодно в пищу около 0,6 млрд. т органических веществ, что соответствует в энергетическом отношении 11,30 ∙ 10 18 Дж (2,7 ∙ 10 15 ккал).

Уже давно ученых привлекают перспективы искусственного синтеза пищевых органических веществ и в первую очередь отдельных компонентов пищи (например, аминокислот, витаминов, белковых препаратов и др.), которые должны сыграть немаловажную роль в создании полноценного питания. Но никакие успехи в этой области не смогут в недалеком будущем обеспечить столь же полноценную и разнообразную пищу, какую человек получает от растений и животных при затрате небольших усилий и с помощью сравнительно несложной техники. Процесс фотосинтеза и в дальнейшем останется, по мнению многих ученых, основным источником пищи.

В своей хозяйственной деятельности человек давно встал на путь выращивания ценных растений, постоянно заботясь о повышении их продуктивности. Задача повышения урожайности до сих пор остается одной из самых важных и актуальных.

При нынешнем уровне развития земледелия культурные растения способны превращать в химическую энергию органических веществ, накопленных в урожае, около 0,5—0,6% фотосинтетически активной радиации. Но это не предел, и при создании наиболее благоприятных условий, в частности в отношении водообеспечения и минерального питания, коэффициент использования ФАР может значительно увеличиваться (до 2—8% и даже больше).

На всей же площади возделывания сельскохозяйственных растений, отличающейся большим разнообразием почвенно-климатических условий, практически возможно в недалеком будущем поднять этот коэффициент в среднем до 2%. А это значит, что общая продуктивность земледелия увеличится в 3—4 раза. Помимо этого, имеются вполне реальные возможности для расширения в 2 раза площади обрабатываемых земель. Таким образом, в перспективе можно рассчитывать на получение в 6—8 раз большего количества сельскохозяйственной продукции, чем сейчас, хотя, конечно, осуществление этого — задача не из легких и вот почему:

Исключительно большие трудности связаны с нормальным обеспечением посевов доступной влагой, так как растения расходуют огромные количества воды на транспирацию и синтез различных органических веществ. Одни только культурные растения испаряют при транспирации около 2,4 ∙ 10 12 т воды в год. Между тем распределение ее на земном шаре крайне неравномерно как в пространстве, так и во времени. Значительная часть материков представляет собой пустыню либо, наоборот, сильно заболочена или покрыта ледниками и снегом. Часто периоды обильных осадков сменяются периодами длительных засух. В зонах полупустынь, степей и даже лесостепей солнечная радиация при длительной засухе превращается из источника жизни в фактор, оказывающий на растения вредное, а нередко и губительное действие. На большой территории количество влаги не соответствует фотосинтетической деятельности, ибо много осадков выпадает в неблагоприятные для вегетации растений периоды, например ранней весной или поздней осенью и зимой в умеренных зонах. Громадные потоки солнечной

энергии обесцениваются при этом из-за низких температур, приводящих к снижению или даже к полной приостановке фотосинтеза, несмотря на то, что световой режим благоприятен для этого процесса и растения полностью обеспечиваются доступной влагой. Только незначительные площади, примерно 2—5% всех материков, относительно хорошо снабжаются водой в соответствии с фотосинтетической деятельностью растений. В этих районах при прочих благоприятных условиях коэффициент использования растениями ФАР достигает 4—5%.

Для того чтобы обеспечить нормальное водоснабжение всех возделываемых растений, необходимо прежде всего расширить площади орошаемых земель, на долю которых в настоящее время приходится только 15% общей площади посевов, или 225∙10 6 га.

Ежегодно в процессе построения органических веществ растения расходуют огромное количество минеральных элементов, в частности около 2 млрд. т азота, 6 млрд. т фосфора и др. Обеспечение нормальных условий минерального питания для растений представляет, пожалуй, не меньшие трудности, чем создание хорошего водоснабжения. Химические анализы показывают, что в подавляющем большинстве случаев почва содержит меньше доступных форм макро — и микроэлементов, чем это требуется для обеспечения высокой продуктивности растений.

Необходимо учитывать также, что на Земле происходит интенсивный процесс рассеивания азота, фосфора и других жизненно важных элементов в результате, например, эрозии почв и вымывания из них ценных питательных веществ. Только за счет стока в моря и океаны уносится 36 ∙ 10 12 т воды и огромное количество растворенных в ней минеральных солей. Кроме того, минеральные элементы в значительной степени рассеиваются по поверхности Земли и не используются повторно сельскохозяйственными растениями, так как они не всегда возвращаются в почву после уборки урожая, когда с полей вместе с растениями вывозятся и поступившие в них из почвы элементы минерального питания. Обычно вынос из почвы азота, фосфора, калия и т. д. превалирует над их возвратом. И одной лишь компенсации потерь за счет выноса совершенно недостаточно для повышения урожайности сельскохозяйственных культур, для этого необходимо также обогащать почву дополнительными количествами этих элементов. Исключительно важно поэтому применение удобрений на обрабатываемых землях.

Во всех странах повышение урожайности в первую очередь связывают с улучшением условий азотного питания, поскольку содержание доступных для растения форм азота в почве весьма невелико. Обычно недостаток азотных удобрений частично компенсируется азотсодержащими органическими удобрениями (навоз, торф, компосты и т. д.), но главным образом за счет биологической азотфиксации, т. е. благодаря процессу усвоения свободного азота атмосферы некоторыми группами организмов-азотфиксаторов, обогащающих почву доступными для растений формами азота. В настоящее время таким путем образуется около 20—30 кг связанного азота на 1 га почвы.

Помимо создания благоприятных условий водоснабжения и минерального питания, особое значение для дальнейшего повышения урожайности приобретает подбор сортовых семян, механизация и применение эффективных методов агротехники с целью создания наилучших условий произрастания растений, обеспечивающих их максимальную фотосинтетическую деятельность. Все эти мероприятия позволят значительно увеличить продуктивность полей и создать реальные предпосылки для мощного скачка в производстве продуктов питания. Очень большую роль в этом деле призвана сыграть и фитопатология — наука о болезнях растений. Широкое внедрение рациональных методов борьбы с болезнями и вредителями культурных растений позволит заметно поднять продуктивность земледелия.

Немалое значение для расширения производства продовольствия имеет изменение самой структуры посевов путем сокращения площадей под техническими культурами. Появление искусственных волокон типа капрона, нейлона, лавсана и многих других, а также синтетического каучука и пластмасс приводит к тому, что все больше и больше земель, находившихся ранее под техническими культурами, освобождается для выращивания растений, имеющих исключительно пищевую ценность. Например, в США и некоторых других странах хлопчатник все больше вытесняется продовольственными культурами, а в Японии, издавна славившейся производством натурального шелка, подобное происходит с насаждениями шелковицы, листья которой служат пищей для тутового шелкопряда. Бурное развитие химической промышленности в области синтезов должно привести к резкому сокращению производства хлопка, льна, натурального каучука и других материалов, а следовательно, к высвобождению огромных дополнительных площадей для возделывания ценных пищевых культур.

А может ли исключительно растительная пища обеспечить человеческий организм всеми веществами, необходимыми для его жизнедеятельности? Нет ли здесь риска нарушить то соотношение между животными и растительными белками, которое характерно для полноценного, хорошо сбалансированного питания? Подобного рода сомнения возникают в результате изучения рационов, состоящих главным образом из продуктов одного какого-либо вида растений (например, риса) или группы близких видов (злаки). Такая однообразная пища, если ее употреблять на протяжении длительного времени, вызывает белковую недостаточность, авитаминозы и другие серьезные заболевания, связанные с нарушениями обмена веществ. Дело в том, что организм человека не способен самостоятельно синтезировать некоторые важнейшие соединения, в том числе целый ряд так называемых незаменимых аминокислот, витаминов и т. д. Такие соединения должны поступать в организм (и поступают при обычном рационе) в готовом виде вместе с пищей как ее составная часть. Между тем отдельные незаменимые аминокислоты часто содержатся в растительных белках в недостаточных количествах либо вообще отсутствуют. В пшеничной муке, например, недостаточно лизина, а в рисе и сорго — триптофана. Растительные белки из-за очень большого несходства по аминокислотному составу имеют для человека меньшую ценность, чем белки животного происхождения.

Противники вегетарианского питания справедливо утверждают, что мясо представляет собой превосходный белковый концентрат как раз потому, что аминокислотный состав его хорошо сбалансирован и близок к составу белков человеческого тела. Однако современные исследования показывают, что в растениях, относящихся к разным видам, отсутствуют или содержатся в недостаточном количестве не одни и те же аминокислоты, а разные. Кроме того, в бобовых растениях, особенно в их семенах, аминокислотный состав нередко близок к таковому животных. В первую очередь это относится к сое, в семенах которой довольно хорошо уравновешены все незаменимые аминокислоты.

Содержание незаменимых аминокислот в пищевых продуктах растительного и животного происхождения (А). Продукция тех же аминокислот на 1 га (Б) (по П. Дювиньо, М. Тангу): 1 — бобовые; 2 — небобовые; 3 — продукты животного происхождения

На рисунке представлена диаграмма состава незаменимых аминокислот для трех больших групп продуктов питания. Сопоставляя эти группы, легко заметить, что состав бобовых растений и продуктов животного происхождения почти одинаков, а в других растительных продуктах, особенно из злаков, набор аминокислот гораздо беднее. Отсюда некоторыми исследователями делается вывод, что имеется возможность составлять полноценные смешанные растительные рационы главным образом из семян бобовых и злаков, добиваясь того, чтобы их белковый состав был столь же хорошо сбалансирован, как и в продуктах животноводства. Недостаток тех или иных незаменимых аминокислот может при этом восполняться за счет растений других видов.

В последнее время предпринимается все больше попыток составления подобных питательных смесей, которые можно рассматривать как один из источников расширения ресурсов питания. Недавно была предложена смесь, например, такого состава: пшеницы — 26%, сорго — 26 %, кукурузы — 20 %, сои — 15%, снятого молока — 10%, а остальные 3% приходятся на витамины, минеральные соли и др.

Усовершенствование методов экстрагирования и очистки растительных белков позволит в будущем получать ценные пищевые препараты не только из остатков сельскохозяйственных культур, но также и из дикорастущих растений. Растительные питательные смеси представляют большой интерес в связи с тем, что продуктивность образования незаменимых аминокислот (в кг на 1 га) гораздо выше у растений, чем у животных, что хорошо видно на приведенной выше диаграмме.

Огромное количество растительной и животной продукции создается ежегодно в морях и океанах, однако к столу людей море до сих пор поставляет ничтожно малую долю пищи. Располагая громадными ресурсами малоиспользуемых белков высокого качества и многих других ценных веществ, моря и океаны должны сыграть большую роль в улучшении питания человека. Расширение морского промысла позволит намного больше изготовлять блюд из рыбы, моллюсков, ракообразных и других животных. Кроме того, весьма перспективным следует считать широкое использование морских водорослей не только для приготовления пищи, но также в качестве корма для скота и удобрения полей. В настоящее время с этой целью добывают в основном ламинарию и фукусы, да и то в гораздо меньших количествах по сравнению с тем, что может дать море. В Японии, Корее и других странах ламинария, называемая часто морской капустой, применяется для приготовления тортов, салатов, пудингов. На основе муки из водорослей и рыбьего сока уже изготовляются препараты, ценные в питательном отношении. Под влиянием термической обработки происходит карамелизация и состав углеводов водорослей изменяется таким образом, что они приобретают приятный вкус и становятся легко усваиваемыми для человеческого организма. Водоросли служат также источником агар-агара, нашедшего широкое применение в кондитерской промышленности. В некоторых приморских районах овец и других сельскохозяйственных животных выкармливают почти исключительно за счет водорослей, главным образом фукусов. Фукусы служат и хорошим удобрением, поскольку они, помимо органических веществ, богаты азотом, фосфором, калием.

Значительного увеличения ресурсов питания можно добиться за счет химической и биологической переработки органического сырья в кормовые или пищевые продукты. Таким сырьем может служить каменный уголь, горючие газы, нефть, древесина или отходы их переработки. Уже разработаны методы получения искусственных масел из угля, а также белков из дрожжей, выращиваемых на основе нефти. В настоящее время использование различных микроорганизмов для этих целей стало реальным фактом.

Весьма заманчивым представляется решение проблемы искусственного фотосинтеза. Но в ближайшем будущем нельзя рассчитывать на производство пищи с помощью только искусственного фотосинтеза, так как до сих пор еще недостаточно глубоко и полно вскрыт механизм этого процесса и осуществление его искусственным путем связано с большими техническими трудностями. Прежде всего для этого необходимы сложные промышленные установки с огромной поверхностью для улавливания энергии солнечных лучей, а создание и эксплуатация таких установок едва ли будет рациональнее, чем посевы сельскохозяйственных растений. Искусственный синтез органических веществ, в том числе пищевых продуктов, сможет заменять посевы сельскохозяйственных культур только в том случае, если он будет экономически более выгодным, чем естественный фотосинтез.

На современном уровне развития науки и техники реально возможен промышленный синтез отдельных наиболее важных компонентов пищи, прежде всего незаменимых аминокислот, витаминов, жиров и т. п. Во многих тропических странах, где достаточно растительной пищи, богатой углеводами, остро ощущается недостаток белков. Пополнение рациона населения этих стран синтетическими аминокислотами будет содействовать уменьшению белкового голода, В настоящее время искусственно изготовляются некоторые витамины (А, В₁, В2, С), жиры, углеводы и ряд других соединений, причем искусственно синтезированные вещества типа углеводов все шире используются в качестве заменителей тех ценных продуктов, которые служат сырьем для промышленности. Таким образом, различные виды искусственного синтеза могут быть весьма эффективными при решении проблемы питания, но ведущая роль долгое время будет еще оставаться за фотосинтезирующими растениями.

Читайте также: