Как высокотехнологичное сельское хозяйство может предотвратить грядущие глобальные войны с водой

рис рива 12 27

Рис на возвышенностях, растущий на склоне холма в Боливии, вдали от любых рисовых полей. CAIT, CC BY-SA

Забудьте о нефти или газе - вы должны беспокоиться о менее обсуждаемом, но гораздо более важном факте, что в мире заканчивается чистая питьевая вода.

Я написал эту статью в Катманду. В столице Непала и крупнейшем городе есть серьезный дефицит воды, Несмотря на то, что все домовладельцы платят государству плату за попадание воды в воду, поставки идут только один раз в неделю в течение нескольких часов. Отчаянные жители затем вынуждены покупать воду у частных поставщиков. Хотя это доступно для более богатых людей, это большая проблема для нижнего и среднего классов. Для многих в развивающемся мире вода - это действительно разница между процветанием и бедностью.

Более миллиарда человек во всем мире нет разумного доступа к пресной воде, Большинство заболеваний в развивающихся странах связаны с водой, ежегодно вызывая миллионы смертей (ребенок, по оценкам, умирает от диареи каждые 17 секунды).

Учитывая все это, мы должны быстро решить проблему глобального использования воды, прежде чем дефицит воды станет основной причиной международного конфликта.

Подавляющее большинство нашей воды находится в океанах. Только 3% является свежим и может использоваться для сельского хозяйства и питья, и в любом случае большая часть этого заморожена в ледниках и полярных ледяных шапках. Это означает, что только 0.5% воды Земли доступной и, более того, более двух третей используется в сельском хозяйстве.

Если мы сократим потребление воды, мы должны сосредоточиться на том, чтобы наши фермы были более устойчивыми и эффективными. С глобальным населением еще растет, нам нужно будет производить все больше культур, используя меньше воды, в менее сельскохозяйственных угодьях.

Во всем мире чуть более трети (37%) земли, которая может быть использована для выращивания сельскохозяйственных культур, в настоящее время используется, Потенциальные сельскохозяйственные угодья доступны, но они не разработаны из-за отсутствия инфраструктуры, лесного покрова или сохранения. Отсутствие земли на данный момент не является большой проблемой, но вода есть.

Выйти за пределы традиционного сельского хозяйства

Итак, как выращивать урожай, используя меньше воды? Одним из вариантов было бы найти устойчивый способ удаления соли из наших (по сути, бесконечных) запасов морской воды. ферма в Южной Австралии на рисунке ниже используется энергия солнца для извлечения морской воды и обессоливания ее для создания пресной воды, которая может использоваться для выращивания сельскохозяйственных культур в больших теплицах.

Такие фермы основаны в бесплодных районах, а растения выращиваются в системах гидропоники, которые не требуют почвы. Растущие урожаи, подобные этому в течение всего года, значительно сократят использование пресной воды в жарких и сухих районах, но стоимость создания этих теплиц остается проблемой.

Недостаток воды также значительно снизится, если фермеры могут просто использовать меньше воды для получения той же урожайности. Легче сказать, чем сделать, конечно, но это особенно важно в зонах, подверженных засухе.

Ученые завода во всем мире заняты определением генов, которые позволяют расти растений в засушливых, сухих условиях. Например, что делает растительный рис растут в сухой почве, в то время как низменный рис требует хорошо орошаемых рисовых полей для роста?

После того, как идентифицированы ключи к толерантности к засухе, их можно вводить в культурах посредством генной инженерии (и нет, это не предполагает инъекции продуктов с токсинами, как это было предложено Поиск изображений Google).

Фермеры традиционно выращивали засухоустойчивые культуры через медленный и кропотливый процесс отбора и пересечения многих поколений. Генетическая инженерия (GE) обеспечивает короткий путь.

В недавнем исследовании корневая архитектура систем в разных разновидностях нута. Будущие исследования надеются идентифицировать гены, которые делают некоторые корни эффективными при захвате воды и питательных веществ из сухих почв. Как только генетический фактор идентифицирован, ученые могут напрямую доставлять ген, который помогает растениям захватывать больше воды.

Ключевым фактором засухоустойчивости в растениях является выраженная в горных породах абсцисс кислота (АВА), которая повышает эффективность воды в засухе. Но ABA также снижает эффективность фотосинтеза, что снижает рост растений в долгосрочной перспективе, и в результате урожайность урожая уменьшается.

Но у растений не всегда был этот компромисс: современные культуры потеряли ключевой ген, который позволил ранним наземным растениям как мхи, чтобы терпеть крайнее обезвоживание. Это позволило ранним растениям колонизировать землю из пресной воды около 500m лет назад. Современное пустынные мхи также собирают воду через их листья, что помогает им расти в сухих условиях.

Это большая проблема для ученых растений. Для того, чтобы обрабатывать культуры, которые можно выращивать с минимальным орошением, и это в конечном итоге поможет уменьшить дефицит воды, нам придется вновь ввести системы дозволенной дегидратации, которые потеряли многие «более высокие» растения, но такие вещи, как мох, обязательно сохранялись.

Генная инженерия остается спорной, даже если обширные научные исследования Отчеты, доступные на рынках безопасный для потребления, Это отчасти просто отказ связи, Но дело в том, что в конечном итоге нам понадобится использовать все технологии, доступные нам, и урожаи GE имеют слишком большой потенциал для игнорирования.

Об авторе

Рупеш Паудьял, постдокторский научный сотрудник (молекулярная и клеточная биология), Университет Лидса

Эта статья изначально была опубликована в Беседа, Прочтите оригинал статьи.

Похожие книги:

{amazonWS: searchindex = Книги; ключевые слова = высокотехнологичное сельское хозяйство; maxresults = 3}

enafarZH-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

Следуйте за InnerSelf

facebook-значокTwitter-значокНовости-значок

Получить последнее по электронной почте

{Emailcloak = выкл}

ВНУТРЕННИЕ ГОЛОСЫ

Выбор безоговорочно любить: миру нужна безусловная любовь
Выбор безоговорочно любить: миру нужна безусловная любовь
by Эйлин Кэдди MBE и Дэвид Эрл Платтс, доктор философии.

САМОЕ ЧИТАЕМОЕ