Question

Население нашей планеты растет непрерывно. Остро стоит проблема обеспечения населения Земли продуктами питания. Однако увеличивать долю пахотных земель невозможно. Какие пути решения данной проблемы может предложить современная селекция?

Answer 1

Ответ:

Способ 1. Увеличение урожайности с помощью традиционных практик

Существуют значительные различия в продуктивности сельскохозяйственных культур и скота даже в регионах со схожим климатом. Разница между фактической продуктивностью и наилучшей продуктивностью, которая может быть достигнута с использованием современного генетического материала, имеющихся технологий и управления, называется«разрыв в урожайности». Достижение наилучшей локальной урожайности, зависит от способности фермеров/крестьян получить доступ и использовать семена, воду, питательные вещества, почву, средства борьбы с вредителями почв, преимущества биоразнообразия, а также зависит от доступа к передовым знаниям и системам управления.

Преодоление разрывов в урожайности может резко увеличить поставки продовольствия, но одновременно и усилить негативные последствия для окружающей среды, такие как выбросы парниковых газов(особенно метана и закиси азота, которые имеют больший парниковый эффект чем СО2 и которые в значительной степени производятся именно сельским хозяйством), эрозия почв, истощение горизонтов пресной воды, усиление эвтрофикации, уничтожение биоразнообразия из-за перевода сельскохозяйственных земель.

Способ 2. Увеличение производства продовольствия с помощью генной модификации

Сегодня скорость и затраты на секвенирование и ресеквенирование геномов таковы, что усовершенствованные методы селекции и генетической модификации могут быть легко применены к разработке сортов сельскохозяйственных культур, которые позволяют получать высокие урожаи даже в сложных условиях. Это в первую очередь относится к таким культурам, как сорго, просо, маниок, банан, которые являются основными продуктами питания для многих беднейших общин мира.

Сегодня генную модификацию используют в основном в производстве сои(70% от всей площади под культурой), хлопка(49%), кукурузы(26 %), рапса/канола(21%). Площадь под ГМ-культурами составляет 9% от мировой площади под сельскохозяйственными культурами, в основном это США, Бразилия, Аргентина, Индия, Канада и Китай. По данным компании Sygenta, около 90% фермеров, выращивающих ГМ-семена, это фермеры в развивающихся странах и в основном хлопководы.

В настоящее время основные коммерческие генетически модифицированные культуры созданы относительно простыми манипуляциями, такие как внедрение гена сопротивления гербицидам или гена для вырабатывания токсина против насекомых-вредителей. В следующем десятилетии, скорее всего, получат развитие комбинаций желательных качеств и внедрение новых черт, например, таких как толерантность к засухе. К середине столетия, могут оказаться возможными гораздо более радикальные варианты.

 

Answer 2

Современная селекция и сельское хозяйство могут предложить несколько путей решения проблемы обеспечения населения Земли продуктами питания без необходимости увеличения пахотных земель:

1. Улучшение сортов и пород растений и животных: Селекция может сосредотачиваться на разработке сортов растений и пород животных, которые обладают высокой урожайностью, стойкостью к болезням, агрессивным условиям роста и хорошими пищевыми характеристиками. Это позволит получать больше продукции с той же площади земли.

2. Биотехнологии и генная инженерия: Применение биотехнологий и генной инженерии позволяет создавать растения с оптимизированными характеристиками, такими как устойчивость к болезням, суше, низкой плодородности почвы и т.д. Это может увеличить урожайность и улучшить качество продукции.

3. Использование устойчивых сельскохозяйственных методов: Применение методов, таких как агроэкология, органическое сельское хозяйство и агролесомелиорация, позволяет увеличивать продуктивность почвы и обеспечивать стабильные урожаи без необходимости расширения земельных площадей.

4. Гидропоника и аэропоника: Эти методы выращивания растений вне почвы позволяют эффективно использовать ограниченные земельные ресурсы. Растения выращиваются в специальных растворах с добавлением необходимых питательных веществ.

5. Вертикальное фермерство: Этот подход предполагает выращивание растений в вертикальных структурах, таких как многоэтажные фермы и теплицы. Это позволяет использовать вертикальное пространство для выращивания большего количества продукции.

6. Селекция адаптированных культур к местным условиям: Развитие сортов, приспособленных к конкретным климатическим и почвенным условиям различных регионов, может повысить урожайность и устойчивость к экстремальным факторам.

7. Минимизация потерь продукции: Совершенствование методов хранения, транспортировки и обработки сельскохозяйственной продукции позволяет снизить потери и улучшить доступность пищевых ресурсов.

8. Интеграция различных видов сельского хозяйства: Комбинирование растениеводства, животноводства и аквафермерства может обеспечить более эффективное использование ресурсов и повысить урожайность.

9. Селекция на устойчивость к изменению климата: Развитие сортов, способных выживать в условиях изменяющегося климата, позволяет обеспечить устойчивую продукцию даже при неблагоприятных погодных условиях.

10. Инновационные технологии: Применение новых технологий, таких как искусственный интеллект, датчики и автоматизация, может повысить эффективность сельского хозяйства, улучшить мониторинг и оптимизировать процессы выращивания.

Комбинация этих подходов и инноваций позволит современной селекции эффективно решать проблему обеспечения населения Земли продуктами питания в условиях ограниченных земельных ресурсов.