Продовольственная проблема и зеленые революции кратко

Обновлено: 05.07.2024

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования Ростовской области

Автор: Плотникова Наталья Викторовна преподаватель естествознания, экологических основ природопользования.

п. Зимовники 2014 г.

Одной из задач урока является совершенствование умения обучающихся излагать материал, строить свои выступления в соответствии с общественными законами, развивать умения формировать коллективное решение, обсуждать проблемы, доказывать свою точку зрения, аргументировать ответ.

Между экологией и культурой существует неразрывная связь: качество взаимодействия человека с окружающей его средой всегда отражает тот уровень культуры, носителем которого он является. Воспитание у молодого поколения экологической культуры поможет восстановить утраченное равновесие и гармонию в отношениях "человек - природа".

дать представление о причинах глобальной продовольственной проблемы и о попытках выхода из нее;

создать условия для определения противоречий в последствиях 1-й и

содействовать формированию у студентов представлений об экологической культуре и связанной с ней активной жизненной позиции.

Задачи :

Устанавливать и развивать причинно-следственные связи как последовательность событий в цепи: фактор (причина) — изменения в окружающей среде, обществе (последствия) — реакции биосоциологической системы (результат);

Совершенствовать умения обучающихся излагать материал, строить свои выступления в соответствии с общественными законами, развивать умения формировать коллективное решение, обсуждать проблемы, доказывать свою точку зрения, аргументировать ответ;

Определять ответственность каждого человека за принятые решения в отношении глобальных проблем человечества, воспитывать толерантность, способность формулировать собственные нравственные суждения.

Методы и формы обучения:

по источникам знаний: словесный, наглядный;

по типу познавательной деятельности: частично-поисковый;

по логике передачи: индуктивный (от частного к общему – итоговая схема);

бинарное сочетание со стороны учителя: объяснительно-побуждающий, со стороны учащихся: частично-поисковый (учитель – ученик – учитель ).

Оборудование:

Презентация, раздаточный материал для работы в группах, песочные часы, магниты.

Ход занятия:

Ι. Оргмомент.

Актуализация опорных знаний

Задание: составить схему с использованием предложенных понятий (Приложение 1).

- Чтение стихотворения

Много нас – людей на белом свете.
Маются серьезные умы:
В этой жизни, в этой круговерти,
Сумасшедшие, расплодились мы!
Бьют демографические взрывы,
Сохнут реки, и чернеет наст,
Города вступают, как нарывы.
Очень много, слишком много нас.

Р. Рождественский

- Подумайте, почему современная демографическая ситуация может вызывать страх? (ответы студентов).

Экологическая ситуация в мире во многом зависит от состояния народонаселения. Чем больше людей на Земле, тем больше они осваивают природу, развивают промышленность, сельское хозяйство и так далее, следовательно, тем сильнее давление на биосферу, природную среду в целом.

(Демонстрация кривой роста численности населения Земли) (Приложение 2)

- Каковы же последствия увеличения численности людей на Земле?

Возможные ответы сопоставляются с информацией на слайде презентации:

- увеличение плотности населения;

- рост численности городского населения, урбанизация;

- увеличение потребления природных ресурсов;

- истощение природных ресурсов;

- загрязнение среды, изменение генофонда;

- проблема продовольствия (голод).

ΙΙ. Изучение нового материала.

В числе глобальных проблем человечества стоит проблема голода

- Посмотрите, у меня в руках песочные часы – символ быстротечности времени.

Пока пересыпается песок, проходит минута, другая, третья…

каждую минуту

- уничтожается 50 тонн плодородного грунта из-за неправильного его использования!

- уничтожается более 21 гектара тропических лесов!

А каждый час:

- 688 гектаров продуктивной земли становится пустыней!

-55 человек отравляются и гибнут от пестицидов и других химических веществ!

- около 2000 детей умирает от голода! (слайды презентации).

2 . Проблемная лекция (Презентация).

Голод – проблема только развивающихся стран?

Глобальная продовольственная проблема — едва ли не древнейшая из всех глобальных проблем человечества. Голод — как крайнее ее проявление и огромное социальное бедствие — обрушивался на массы людей и в древности, и в Средние века, и в периоды новой и новейшей истории. Об этом свидетельствуют примеры Древнего Рима, средневековой Европы, России, Индии, Китая. Например, еще в мифах индейцев Центральной Америки упоминается божество голода. В легендах и мифах античной Греции Пандора, открыв врученный ей богами сосуд, выпустила на волю заключенные в нем людские пороки и несчастья, включая голод, расползшийся по Земле. В средние века голод косил миллионы людей, за ним следовали всякого рода эпидемии (голодный тиф и другие). Только в Англии в период с 1005 по 1322 год было зафиксировано 36 голодных эпидемий. Позже, в связи с развитием торговли, транспорта и так далее, эта проблема несколько ослабела, но так и не исчезла. Таким образом, продовольственная проблема, возникнув одновременно с появлением рода человеческого, по мере его развития меняла свои черты и масштабы, превратившись во второй половине XX в. в мировую, планетарную.

Современная мировая продовольственная ситуация трагична из-за своей противоречивости . С одной стороны , голод является причиной смерти миллионов людей: только во второй половине 1970-х годов от голодной смерти погибло больше народа, чем за последние 150 лет в результате войн и социальных потрясений. С другой стороны , масштабы мирового производства продуктов питания в целом соответствуют продовольственным потребностям населения мира.

Вопрос 1. Какова же причина этой противоречивости? (ответы студентов)

По различным оценкам, в мире голодает и недоедает от 0,8 до 1,2 миллиарда человек, подавляющее большинство которых проживает в развивающихся странах.

В настоящее время продовольственной проблемой занялись многие официальные межгосударственные и общественные организации и учреждения ООН, в том числе ФАО (Организация по продовольствию и сельскому хозяйству), созданная уже в 1945 году в рамках ООН. К этому делу присоединились и влиятельные банки: Международный банк реконструкции и развития (МБРР) .

По данным ООН количество недоедающих ежегодно увеличивается на 5 млн. Если Китай сумел за последние 25 лет уменьшить количество голодающих на 250 млн., то ситуация в Южной Африке резко ухудшилась вследствие эпидемии СПИДа. Семь миллионов умерших от этой страшной болезни оставили более 14 млн. сирот, которые пополнили ряды голодающих.

В Западной Африке от голода могут умереть 300 тысяч детей. Всего в Африке голодают 1,5 млн. детей. Правда, ситуация в цивилизованных странах обстоит не лучшим образом. В России 7 миллионов детей живет на грани голода, 4 миллиона из них бродяжничают. В США же голодающих вдвое больше .

- Что является причиной голода в цивилизованных странах?

Вопрос 2. Что необходимо предпринять, чтобы выйти из сложившейся ситуации? (ответы студентов).

Кластер Сравнение сельского хозяйства после первой и второй зеленых революций.

2. Информация

Ребята, здравствуйте!
Внимательно ознакомьтесь с данным учебным материалом.
Не забывайте записывать краткий конспект и выполнять задания.
Если у вас возникнут вопросы, пишите мне на почту
[email protected]

Например, еще в мифах индейцев Центральной
Америки упоминается божество голода.
В легендах и мифах античной Греции Пандора,
открыв врученный ей богами сосуд, выпустила на
волю заключенные в нем людские пороки и
несчастья, включая голод, расползшийся по Земле.
В средние века голод косил миллионы людей, за ним
следовали всякого рода эпидемии (голодный тиф и
другие). Только в Англии в период с 1005 по 1322 год
было зафиксировано 36 голодных эпидемий. Позже,
в связи с развитием торговли, транспорта и так
далее, эта проблема несколько ослабела, но так и не
исчезла.
Таким образом, продовольственная проблема,
возникнув одновременно с появлением рода
человеческого, по мере его развития меняла свои
черты и масштабы, превратившись во второй
половине XX в. в мировую, планетарную.

Современная мировая продовольственная ситуация трагична из-за
своей противоречивости.
С одной стороны, голод является причиной смерти миллионов
людей: только во второй половине 1970-х годов от голодной смерти
погибло больше народа, чем за последние 150 лет в результате войн
и социальных потрясений.
С другой стороны, масштабы мирового производства продуктов
питания в целом соответствуют продовольственным потребностям
населения мира.

В настоящее время продовольственной проблемой занялись
многие официальные межгосударственные и общественные
организации и учреждения ООН, в том числе ФАО
(Организация по продовольствию и сельскому хозяйству),
созданная уже в 1945 году в рамках ООН.
По данным ООН количество недоедающих ежегодно
увеличивается на 5 млн. Если Китай сумел за последние 25 лет
уменьшить количество голодающих на 250 млн., то ситуация в
Южной Африке резко ухудшилась вследствие эпидемии
СПИДа. Семь миллионов умерших от этой страшной болезни
оставили более 14 млн. сирот, которые пополнили ряды
голодающих.
В Западной Африке от голода могут умереть 300 тысяч детей.
Всего в Африке голодают 1,5 млн. детей. Правда, ситуация в
цивилизованных странах обстоит не лучшим образом.
В России 7 миллионов детей живет на грани голода, 4 миллиона
из них бродяжничают. В США же голодающих вдвое больше.

7. Понятие о "зеленой революции"

10. Зеленая революция в Южной Азии

Новые методы хозяйствования позволили обеспечить собственное
население продовольствием в полном объеме многим небогатым
государствам Америки и Южной Азии. Зеленая революция в Индии,
к примеру, имела особый успех. Этой стране удалось добиться не
только самообеспеченности продовольствием, но и занять 3-е место
по производству риса и пшеницы в мире (после Китая и США).
Причины неудачи. Однако, к сожалению, в общем и целом проблема
голода в странах третьего мира внедрением интенсивных технологий
решена не была. Население большинства неразвитых государств в
зоне зеленой революции продолжало недоедать.
Основными причинами неудачи нововведений стала высокая
себестоимость зерновых и недостаток денег. Едва начавшись, в
большинстве развивающихся стран зеленая революция угасла. Из-за
недостатка средств многие крупные сельхозпредприятия бедных
государств от интенсивных методов ведения хозяйства опять
возвратились к экстенсивным. Мелкие же к внедрению новых
технологий выращивания зерновых в большинстве случаев даже не
успели приступить.

Потерпела неудачу первая зеленая революция
в сельском хозяйстве не только по причине
бедности стран третьего мира. Сама методика
повышения эффективности землепользования
путем искусственного обогащения грунтов
химическими удобрениями оказалась не
слишком удачной.
Интенсивные технологии хозяйствования,
несмотря на соблюдение научных норм, все
же привели к истощению и эрозии
плодородных ранее почв. Возможности
повышения урожайности с помощью
нитратов (ко всему прочему, еще и вредных
для здоровья человека) вскорости были
полностью исчерпаны.

12. Новая волна

13. Вклад Н. И. Вавилова

В нашей стране во время второй зеленой революции
исследователи проявляли огромный интерес к географии
распространения съедобных растений.
Изыскания в этой области позволили добиться повышения
урожайности зерновых и других культур без таких тяжелых
последствий, как обеднение почв. Знания о том, при каких
условиях лучше развивается то или иное растение,
позволили – путем скрещивания географически удаленных
видов – вывести множество новых районированных,
приспособленных к климату конкретных регионов сортов.
Основная работа в этом плане была проделана в России
Всесоюзным институтом растениеводства под
руководством известнейшего селекционера Н. И. Вавилова.

14. Зеленая революция и ее последствия: положительные моменты

Обе волны широкого внедрения новых
технологий позволили решить проблему
обеспечения продовольствием огромного
количество людей.
Было выведено множество высокоурожайных
сортов.
Садоводы и огородники средней полосы России,
к примеру, получили отличную возможность
выращивать на своих участках южные
теплолюбивые ранее культуры (абрикосы,
виноград и т. д.). Выросли урожаи зерновых,
картофеля, подсолнечника, овощей и т. д.

15. Проблемы, к которым привели первые зеленые революции

Однако эти широкомасштабные процессы имели массу и не
слишком приятных последствий. К таковым можно отнести:
загрязнение почвы и вод пестицидами и тяжелыми металлами;
рост энергоемкости сельского хозяйства;
снижение качества продуктов питания;
повышение количества вредных для здоровья нитратов в овощах
и фруктах.

16. Значение и экологическая роль применения удобрений и пестицидов

Пестициды – химические препараты для
защиты сельскохозяйственной продукции,
растений, для уничтожения паразитов у
животных, для борьбы с переносчиками
опасных заболеваний.
Пестициды классифицируют в
зависимости от групп организмов, на
которые они действуют:
1. Гербициды – для уничтожения сорной
растительности;
2. Зооциды – для борьбы с грызунами;
3. Фунгициды – против возбудителей
грибковых заболеваний.

Сначала использовали вещества, содержащие
тяжелые металлы, такие как свинец, мышьяк и ртуть.
Эти неорганические соединения часто
называют пестицидами первого поколения. Теперь
известно, что тяжелые металлы могут накапливаться в
почвах и подавлять развитие растений.
В некоторых местах почвы настолько ими отравлены,
что и теперь спустя 50 лет, все еще остаются
бесплодными. Эти пестициды утратили свою
эффективность, т. к. вредители становятся
устойчивыми к ним.
Пестициды второго поколения – на основе
синтетических органических соединений

В 1930 г. швейцарский химик Пауль Мюллер начал
систематически изучать воздействие некоторых из этих
соединений на насекомых. В 1938 г. он натолкнулся на
дихлордифенилтрихлорэтан (ДДТ).
ДДТ – оказался веществом, чрезвычайно токсичным для
насекомых, и как казалось, относительно безвредным для
человека и других млекопитающих. Производство обходилось
недорого, обладал широким спектром действия, с трудом
разрушался в окружающей среде, обеспечивая
продолжительную защиту.
Достоинства казались столь выдающимися, что Мюллер в
1948 году получил за свое открытие Нобелевскую премию.
Впоследствии было обнаружено, что ДДТ накапливается в
пищевых цепях и организме человека (обнаружен в молоке
кормящих матерей, в жировых тканях). В настоящее время
ДДТ снят с производства во всем мире.

Агрохимическая промышленность заменила пестициды второго
поколения – нестойкими пестицидами – это синтетические
органические вещества, разлагающиеся на простые не ядовитые
продукты уже через несколько дней или недель после
применения.
Это пока лучшей вариант, хотя есть и свои минусы - некоторые
токсичнее ДДТ, нарушают экосистему обработанного района,
полезные насекомые могут быть не менее чувствительны к
нестойким пестицидам, чем вредители.

20. Основные последствия применения пестицидов в сельском хозяйстве:

1.Пестициды убивают и полезные виды насекомых, порой представляя
прекрасные условия для размножения новых сельскохозяйственных вредителей;
2) Многие виды пестицидов вредны для почвенных организмов, необходимых для
поддержания здоровья растений;
3) При применении пестицидов сам фермер рискует здоровьем: от отравления
агрохимикатами ежегодно погибает 200 тыс. человек;
4) Часть пестицидов остается в продуктах питания и питьевой воде;
5) Многие пестициды очень устойчивы и способны аккумулироваться в теле
человека и проявлять отрицательные эффекты лишь с течением времени.
Некоторые пестициды способны вызывать хронические заболевания, аномалии у
новорожденных, рак и прочие заболевания.
Отмеченные обстоятельства привели к тому, что некоторые пестициды уже
запрещены в экономически развитых странах, однако в развивающихся странах их
использование практически не ограничено.

Удобрения – это неорганические и органические
вещества, применяемые в сельском хозяйстве и
рыболовстве для повышения урожайности культурных
растений и рыбопродуктивности прудов.
Они
бывают: минеральные (химические), органические и
бактериальные (искусственное внесение
микроорганизмов с целью повышения плодородия
почв).
Минеральные удобрения – добытые из недр или
промышленнополученные химические соединения,
содержат основные элементы питания (азот, фосфор,
калий) и важные для жизнедеятельности
микроэлементы (медь, бор, марганец).
Органические удобрения – это перегной, торф, навоз,
птичий помет (гуано), различные компосты, сапропель
(пресноводный ил).

23. Задание (письменно)

24. Третья волна

В конце прошлого века началась и продолжается до сих
пор новая – третья зеленая революция. С учетом
ошибок, совершенных в прошлом, ее основными целями
были приняты:
отказ от массового использования химикатов и замена их
биогенными удобрениями;
развитие генной инженерии, методами которой можно
создавать не только новые сорта, но и новые виды
растений;
создание сортов, устойчивых к болезням и поражению
вредителями;
отказ от использования пестицидов для борьбы с
насекомыми и микроорганизмами.

Согласно новому направлению, применение химических
препаратов для профилактики и излечения заболеваний растений
будет постепенно вытесняться узконаправленными
биологическими методами:
разведением естественных врагов возбудителя;
обеспечением хороших условий для гнездования насекомоядных
птиц;
использованием домашней птицы для очистки огородов от
вредителей;
применением для отпугивания насекомых феромонов и
гормонов.

Разумеется, цели у инициаторов третьей зеленой революции и на этот раз только благие.
Однако некоторые новые методики способны вызвать не только скепсис (в отношении
пункта о домашней птице, к примеру), но даже и серьезную критику, если говорить о
генной инженерии. Ведь совершенно неизвестно, к чему может привести грубое
вмешательство в естественные процессы развития растений, и как все это может
отразиться на здоровье людей.
Однако ничего другого, как только надеяться на то, что на этот раз зеленая революция
закончится благополучно, человечеству не остается. Похоже, что использование в пищу
генетически модифицированных растений – единственный путь решения
продовольственной проблемы. По крайней мере, так считают многие современные
ученые.

27. Становление органического сельского хозяйства

29. Вопросы для закрепления материала:

Норман Барлоуг

Обязана своему развитию первая зеленая революция в основном Мексике. Правительством именно этой страны в сотрудничестве с фондом Рокфеллера была разработана и претворена в жизнь новейшая на тот момент программа, позволившая значительно повысить рентабельность земледельческих сельскохозяйственных предприятий. Проектом предусматривалось прежде всего активное использование высокоэффективных минеральных удобрений при выращивании растений. Основной упор в нем также делался на выведение новых урожайных сортов пшеницы. По последнему пункту особенно больших успехов удалось добиться Норману Барлоугу. Этот селекционер-экспериментатор вывел множество высокоурожайных разновидностей пшеницы. Именно благодаря его разработкам уже к 1956 году Мексика обеспечила себя зерновыми в полном объеме и даже начала их экспорт в другие страны.

В последующем идеи Барлоуга были взяты за основу при выведении новых сортов в таких странах, как Индия, Колумбия и Пакистан. В 1963 году начал свою деятельность Международный центр по улучшению сортов кукурузы и пшеницы. В 1970 году Норман Барлоуг за свои заслуги перед человечеством был удостоен Нобелевской премии.

Зеленая революция в Южной Азии

Причины неудачи

Однако, к сожалению, в общем и целом проблема голода в странах третьего мира внедрением интенсивных технологий решена не была. Население большинства неразвитых государств в зоне зеленой революции продолжало недоедать. Основными причинами неудачи нововведений стала высокая себестоимость зерновых и недостаток денег. Едва начавшись, в большинстве развивающихся стран зеленая революция угасла. Из-за недостатка средств многие крупные сельхозпредприятия бедных государств от интенсивных методов ведения хозяйства опять возвратились к экстенсивным. Мелкие же к внедрению новых технологий выращивания зерновых в большинстве случаев даже не успели приступить.

Потерпела неудачу первая зеленая революция в сельском хозяйстве не только по причине бедности стран третьего мира. Сама методика повышения эффективности землепользования путем искусственного обогащения грунтов химическими удобрениями оказалась не слишком удачной. Интенсивные технологии хозяйствования, несмотря на соблюдение научных норм, все же привели к истощению и эрозии плодородных ранее почв. Возможности повышения урожайности с помощью нитратов (ко всему прочему, еще и вредных для здоровья человека) вскорости были полностью исчерпаны.

Новая волна

Вклад В. И. Вавилова

В нашей стране во время второй зеленой революции исследователи проявляли огромный интерес к географии распространения съедобных растений. Изыскания в этой области позволили добиться повышения урожайности зерновых и других культур без таких тяжелых последствий, как обеднение почв. Знания о том, при каких условиях лучше развивается то или иное растение, позволили – путем скрещивания географически удаленных видов – вывести множество новых районированных, приспособленных к климату конкретных регионов сортов. Основная работа в этом плане была проделана в России Всесоюзным институтом растениеводства под руководством известнейшего селекционера Н. И. Вавилова.

Зеленая революция и ее последствия: положительные моменты

Обе волны широкого внедрения новых технологий позволили решить проблему обеспечения продовольствием огромного количество людей. Было выведено множество высокоурожайных сортов. Садоводы и огородники средней полосы России, к примеру, получили отличную возможность выращивать на своих участках южные теплолюбивые ранее культуры (абрикосы, виноград и т. д.). Выросли урожаи зерновых, картофеля, подсолнечника, овощей и т. д.

Проблемы, к которым привели первые зеленые революции

Однако эти широкомасштабные процессы имели массу и не слишком приятных последствий. К таковым можно отнести:

рост энергоемкости сельского хозяйства;
снижение качества продуктов питания;
повышение количества вредных для здоровья нитратов в овощах и фруктах.

Третья волна

В конце прошлого века началась и продолжается до сих пор новая – третья зеленая революция. С учетом ошибок, совершенных в прошлом, ее основными целями были приняты:

отказ от массового использования химикатов и замена их биогенными удобрениями;
развитие генной инженерии, методами которой можно создавать не только новые сорта, но и новые виды растений;
создание сортов, устойчивых к болезням и поражению вредителями;
отказ от использования пестицидов для борьбы с насекомыми и микроорганизмами.

разведением естественных врагов возбудителя;
обеспечением хороших условий для гнездования насекомоядных птиц;
использованием домашней птицы для очистки огородов от вредителей;
применением для отпугивания насекомых феромонов и гормонов.

Однако ничего другого, как только надеяться на то, что на этот раз зеленая революция закончится благополучно, человечеству не остается. Похоже, что использование в пищу генетически модифицированных растений – единственный путь решения продовольственной проблемы. По крайней мере, так считают многие современные ученые.

Одна из главных проблем, порождаемых демографической ситуацией в мире, – обеспечение питанием быстрорастущего населения. В мире ежегодно появляется 90–100 млн новых едоков, а мировое сообщество со всей его технологической мощью пока не может накормить в надлежащей мере даже тех голодных, которые уже существуют. Ни одной стране мира пока еще не удалось повысить благосостояние и добиться развития экономики без предварительного резкого увеличения производства продуктов питания, главным источником которых всегда оставалось сельское хозяйство.

Продовольственная проблема – многоплановая, она имеет социальный, экономический и экологический аспекты. Вплоть до ХХ столетия большинство людей на планете не имели достаточного количества пищи для нормальной или хотя бы сносной жизни. От голода, крайнего проявления продовольственной проблемы, в 20-е гг. ХХ в. страдало 2/3 человечества. В конце столетия эта доля сократилась до 1/4 населения планеты, но с учетом демографического взрыва абсолютное число голодающих не уменьшилось. По данным ФАО (Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН), в настоящее время в мире недоедают и голодают более 1 млрд человек, ежегодно умирают от голода около 10 млн человек и 100 млн находятся под угрозой смерти. Численность людей, калорийность пищи которых меньше критической нормы (1400–1600 ккал/день) составляет около 700 млн человек. (Для сравнения – калорийность пищи узников Освенцима составляла примерно 1700 ккал.)

Отметим, однако, что для экономически развитых стран, в которых проживает менее 15% населения Земли, явление голода или недоедания не характерно. В США и Франции уровень продовольственного самообеспечения превышает 100%, в Германии составляет 93%, в Италии – 78%. Эти страны сейчас производят и потребляют более 3/4 мирового продовольствия. Для их жителей характерными становятся переедание и излишний вес. Общее число таких переедающих оценивается в 600 млн человек – около 10% населения Земли. В США в эту категорию попадает более половины жителей в возрасте от 20 лет и старше.

Большой урон сельскохозяйственным землям наносят процессы опустынивания: ускоренными темпами идут дефляция и эрозия, уничтожается растительный покров. В результате бессистемного использования за всю историю цивилизации около 2 млрд га продуктивных земель превратились в пустыни: на заре земледелия продуктивные земли составляли около 4,5 млрд га, а сейчас их осталось около 2,5 млрд га.

Площадь антропогенных пустынь равна примерно 10 млн км 2 , или 6,7% всей поверхности суши. Процесс опустынивания идет со скоростью 6,9 млн га в год и уже выходит за пределы ландшафтов аридной зоны. Под угрозой опустынивания находятся порядка 30 млн км 2 (около 19%) суши.

Угрожающе расширяет свои границы Сахара – величайшая пустыня мира (9,1 млн км 2 ). По официальным данным властей Сенегала, Мали, Нигера, Чада и Судана, темпы ежегодного продвижения края Сахары составляют от 1,5 до 10 м. За последние 50 лет ее площадь увеличилась на 700 тыс. км 2 . А ведь относительно недавно, в III тысячелетии до н.э., территория Сахары представляла собой саванну с густой гидрографической сетью. Ныне там песчаный покров достигает полуметровой высоты.

Наряду с абсолютным сокращением площади сельскохозяйственных земель происходит относительное их уменьшение в связи с быстрым ростом населения планеты. В настоящее время на одного жителя планеты приходится около 0,3 га пахотных земель. (Для сравнения и подпитки патриотических чувств заметим, что в России эта величина составляет около 0,9 га!)

Считается, что если на 1 человека в год с 1 га собирать 1 т зерна, то проблемы голода не будет. Шестимиллиардному населению планеты требуется 6 млрд т зерна, а собирается всего около 2 млрд. Одна из причин этого – малая площадь пахотных земель в расчете на одного человека и низкая в целом их производительность. Земля сегодня не в состоянии прокормить всех своих жителей.

Есть и другой расчет. В биосфере человечество занимает вершину экологической пирамиды и потому должно образовывать биомассу существенно меньшую, чем биомасса живого вещества биосферы в целом. По мнению ряда экологов, биосфера сохраняет устойчивость, если на душу населения приходится не менее 250 т/год живого вещества. С учетом суммарной биопродукции биосферы допустимая численность населения нашей планеты 3–4 млрд человек.

Поэтому не случайно, что глобальные экологические проблемы (в том числе и продовольственная) стали проявляться именно после того, как общее число людей на Земле превысило этот предел. Теперь с каждым годом, в условиях экспоненциального роста населения, острота этих проблем усиливается.

До середины XX в. мало кто задумывался над тем, что производство не может возрастать беспредельно и обязательно натолкнется на ограниченность природных ресурсов, в том числе почвенных, необходимых для сельского хозяйства.

Анализ ситуации показывает, что экстенсивный путь решения продовольственной проблемы за счет расширения площадей под сельхозпродукцию, освоения имеющихся еще резервных земель неперспективен. Темпы такого прироста отстают и будут отставать от темпов прироста населения. Прогнозируется, что мировой душевой показатель обеспеченностью пахотной землей к середине нынешнего столетия уменьшится втрое.

На Всемирной продовольственной конференции в Риме в 1974 г. было заявлено о решении покончить с голодом в течение десятилетия. Основные надежды тогда возлагались на интенсификацию сельского хозяйства за счет выведения новых высокопродуктивных сортов растений и пород животных, химизации сельского хозяйства, использования мощной техники и новых технологий. Однако именно через 10 лет после конференции и через 14 лет после получения Борлоугом Нобелевской премии, в 1984 г., произошло резкое обострение продовольственного кризиса, вызванное в первую очередь жесточайшей засухой в Сахельском районе Африки, унесшей миллионы жизней.

Современные новые сорта культурных растений сами по себе не могут обеспечить чудодейственные результаты. Они нуждаются в надлежащем уходе, в строгом выполнении агротехнических приемов в соответствии с календарем и стадией развития растений (нормирование удобрений, полив с контролем влажности, борьба с сорняками и насекомыми-вредителями и др.).

При оценке возможностей интенсивного пути развития следует также иметь в виду, что потенциал механизации, ирригации, химизации в настоящее время в значительной мере исчерпан. Например, произошло резкое сокращение орошаемых площадей из-за ограниченности водных ресурсов.

Используя химикаты по прямому назначению, как правило, невозможно предотвратить их попадание в воздух, почву или воду. Эти вещества могут нанести вред человеку, животным, растениям, микроорганизмам, а также зданиям и сооружениям, машинам и механизмам.

Вред, наносимый живым объектам окружающей среды, обусловлен, в частности, тем, что эти химикаты токсичны (ядовиты), канцерогенны (способны вызывать раковые заболевания), мутагенны (способны влиять на наследственность), тератогенны (способны вызывать уродства) и т.д. Последствия одновременного воздействия на среду нескольких веществ до сих пор мало изучены.

Некоторые вредные химические соединения, попав в природный круговорот, превращаются в безвредные, другие же годами и десятилетиями сохраняют свои свойства. Эти последние, даже при небольшой степени их концентрации в среде, поступив в живой организм (человека, животного или растения), почти не выводятся из него или выводятся очень медленно. Происходит кумуляция этих веществ, и их концентрация становится опасной.

Новые сорта зерновых очень чувствительны к удобрениям. Фактически, высокие урожаи можно получить только при внесении большого количества удобрений. Особенно широкое распространение получили недорогие азотные удобрения на основе синтетического аммиака, ставшие неотъемлемым атрибутом современных технологий растениеводства. Сегодня в мире ежегодно потребляется свыше 80 млн т азотных удобрений. По оценкам специалистов, изучающих азотные циклы в природе, не менее 40% из 6 млрд человек, населяющих ныне планету, живы лишь благодаря открытию синтеза аммиака. Внести такое количество азота в почву с помощью органических удобрений было бы совершенно невозможно.

Высокие дозы минеральных удобрений нередко ухудшают качество сельскохозяйственной продукции, особенно в засушливых районах, где подавлены механизмы микробиологической денитрификации. Потребление такой продукции животными и человеком приводит к расстройству пищеварения, острому отравлению.

Минеральные удобрения оказывают прямое и косвенное действие на свойства почв, на развитие биологических процессов в природных водах. Как показали исследования, длительное внесение таких удобрений без известкования вызывает повышение кислотности почв, накопление в них токсичных соединений алюминия и марганца, что снижает плодородие и приводит к деградации почв.

Удобрения смываются с полей при их нерациональном использовании или, неусвоенные растениями, вымываются из почвы обильными дождями и попадают в грунтовые воды и в поверхностные водоемы.

Присутствующие в удобрениях ионы нитратов, фосфатов, аммония, попадая со сточными водами в водоемы, способствуют их зарастанию фитопланктоном.

Зависимость роста фитопланктона от содержания фосфатов в воде

Растворимые соединения азота не только способствуют зарастанию водоемов (как фосфаты), но и повышают токсичность воды, делая ее опасной для здоровья людей, если такая вода используется как питьевая. Попадая вместе с пищей в слюну и тонкий кишечник, нитраты микробиологически восстанавливаются до нитритов, в результате в крови образуются нитрозилионы, которые могут окислять железо Fe(II) в гемоглобине крови до железа Fe(III), что препятствует связыванию кислорода гемоглобином. В результате возникают симптомы кислородной недостаточности, приводящей к синюхе. При переходе 60–80% железа (II) гемоглобина в железо (III) наступает смерть.

Кроме того, нитриты образуют в кислой среде желудка азотистую кислоту и нитрозамины (вместе с органическими аминами из животной и растительной пищи), обладающие мутагенным действием. Отметим также, что вода эвтрофированных водоемов агрессивна относительно бетона, разрушает материалы, применяющиеся при гидростроительстве, засоряет фильтры и трубопроводы водоприемных устройств.

Пестициды использовались и раньше, это были т.н. пестициды первого поколения – токсичные неорганические вещества, в состав которых входили мышьяк, цианид, некоторые тяжелые металлы, например ртуть или медь. Они обладали низкой эффективностью и не спасали от катастрофических потерь урожая, таких, как поражение фитофторой картофеля почти во всей Европе в середине XIX в., что стало причиной массового голода. Кроме того, эти пестициды так изменяли минеральный и биотический состав почвы, что в некоторых местах она до сих пор остается бесплодной.

На смену им пришли пестициды второго поколения на основе синтетических органических соединений. Особую роль среди них сыграл ДДТ (дихлордифенилтрихлорметилметан). Изучением свойств этого вещества еще в 1930-е гг. занимался швейцарский химик Пауль Мюллер.

ДДТ оказался веществом, чрезвычайно токсичным для многих насекомых-вредителей, относительно безвредным, как казалось, для человека и других млекопитающих, стойким (с трудом разрушался и обеспечивал продолжительную защиту от насекомых-вредителей) и сравнительно дешевым в производстве. ДДТ оказался эффективен и в борьбе с насекомыми, переносящими инфекцию. Благодаря повсеместному применению ДДТ, организованному Всемирной организацией здравоохранения при ООН (ВОЗ), заметно сократилась смертность от малярии, были спасены миллионы жизней.

Широкое применение пестицидов в конечном итоге не обеспечивало стабильности урожая и нередко приводило к противоположному эффекту: насекомые-вредители быстро вырабатывали невосприимчивость к химикатам и начинали вновь активно размножаться, поскольку яд снижал численность и их естественных врагов – насекомых-хищников и паразитов. Ядохимикаты наносили серьезный урон биологическому разнообразию, ведь определенное количество сорняков среди культурных растений биологически необходимо.

Кроме того, пестициды пагубно влияют на здоровье в первую очередь сельского населения, людей, занятых на сельскохозяйственных работах. По оценкам ВОЗ, они до сих пор ежегодно уносят жизни 20 тыс. человек и вызывают отравление у миллионов людей, главным образом в развивающихся странах.

Однако следует помнить и о непредсказуемости искусственного вмешательства в устойчивые биоценозы. Вот ставший хрестоматийным пример: сразу после Второй мировой войны по рекомендации ВОЗ для борьбы с малярией на острове Калимантан (Индонезия) производилось опрыскивание местности ДДТ. Погибших от инсектицида комаров поедали тараканы. Сами они не гибли, но становились медлительными и в большом количестве поедались ящерицами. У самих ящериц ДДТ вызывал нервные расстройства, ослабление реакций, и они становились жертвами кошек.

Истребление ящериц кошками привело к размножению гусениц, которые стали поедать тростниковые крыши аборигенов. Гибель кошек, в итоге также отравившихся ДДТ, привела к тому, что поселки наводнили крысы, живущие в симбиозе с блохами, несущими в себе чумные палочки. Вместо малярии жители острова получили другую, более страшную болезнь, – чуму.

ВОЗ прекратила свой эксперимент и завезла на остров кошек, которые и восстановили на нем экологическое равновесие в экосистемах. Кошачьи десанты для борьбы с крысами высаживались на небольших островах Японии в 1961 г. и на островах Малайзии в 1984 и 1989 г.

За последние 30 лет биотехнология превратилась в научный метод исследования и производства сельскохозяйственной продукции. Однако отношение к генной инженерии до сих пор неоднозначное как среди производителей, так и среди потребителей сельскохозяйственной продукции.

Споры о генетически модифицированных организмах продолжаются, они имеют не только прикладной – научный и экономический, но и философский и даже политический характер.

* Пестициды – вещества, используемые для борьбы с сельскохозяйственными вредителями и сорняками. Подразделяются на группы в зависимости от организмов, для борьбы с которыми они предназначены. Например, гербициды уничтожают растения, инсектициды – насекомых.

Читайте также: