Зеленая революция

Способ обработки почвы также может содействовать или препятствовать эрозии. Особенно резкой критике подвергается глубокая вспашка, при которой верхний слой почвы переворачивается и сильно разрыхляется, а остатки растений и сорняков уходят на глубину до 25 см. Перепаханная таким образом земля быстрее высыхает, подвергается эрозии, а органических веществ в ней со временем становится меньше. Альтернативой может служить консервирующая обработка почвы. При таком методе землю не пашут, а лишь разрыхляют, а при так называемом прямом посеве отказываются и от разрыхления. Специальные сеялки лишь слегка надрезают землю, высевая семена на глубине нескольких сантиметров [227]. Многолетние измерения на опытных полях свидетельствуют, что при таком методе 1 га почвы обогащается углеродом на 1 т в год. Иными словами, такой способ дополнительно помогает связывать CO₂ в почве. Безошибочный признак высокого качества почвы — большое количество дождевых червей. На вспаханных полях их насчитывается 30–40 на 1 м², при прямом посеве — до 200. Дождевые черви перемешивают растительные остатки в подпочве, способствуют равномерному увлажнению и обеспечивают более высокую плотность микроорганизмов. На глубине до 2 м они прокладывают систему ходов, благодаря чему вода лучше впитывается в почву. Корни растений проникают глубже в землю, получая доступ к воде, находящейся на большей глубине, что повышает их засухоустойчивость. Более высокая биологическая активность почвы увеличивает шансы на высокие урожаи. В Германии консервирующая обработка почвы пока медленно пробивает себе дорогу, здесь лидирует Бразилия. Там сегодня почти на половине пахотных земель применяется метод прямого посева, остальное обрабатывается при помощи культиваторов и других консервирующих методов [228]. Выращивание многолетних растений также повышает биологическую активность почвы, обогащая ее азотом и углеродом. Правда, потребуются еще годы интенсивных исследований, пока мы получим многолетние сорта злаков.

Другая возможность повысить плодородие почвы — применение в качестве удобрений органических отходов. Особенно интересный вариант — «черная земля» (terra preta). Так когда-то называли богатые гумусом земли Амазонки, наследие ранней индейской культуры. Древние индейцы смешивали биологические отходы, экскременты, кости, другие органические вещества с древесным углем, помещали смесь в глиняные сосуды, для брожения добавляя молочнокислые бактерии. Так образовалась самая плодородная почва на Земле. Если удастся наладить производство такого удобрения современными способами, можно создать крайне богатые гумусом почвы, рекультивировать выщелоченные земли и добиться значительно более высоких урожаев. Материалом для terra preta могут служить органические отходы сектора общественного питания, продовольственной отрасли и домохозяйств. Таким образом, «черную землю» можно было бы производить недалеко от городов и использовать на фермах и огородах городских предместий — заманчивая перспектива для urban farming, которое развивается во всем мире.

Агропарки

Параллельно развивается новый вид промышленно организованного сельского хозяйства. Ключевые слова здесь — агропарк и пищевые кластеры в мегаполисах (metropolitan food cluster), организация которых предполагает интеграцию широкого ассортимента сельскохозяйственной продукции в агроиндустриальных центрах вокруг городов. Цель — максимальное достижение эффекта синергии и минимизация транспортных издержек. Пространственное и функциональное сочетание растение-, садо- и животноводства и перерабатывающей отрасли сопровождается сокращением площадей и вредных выбросов, потребления воды и энергии. Появляется возможность разорвать порочный круг, когда промышленное сельское хозяйство неизбежно связано с увеличением экологической нагрузки. Агропарки создаются сегодня во всем мире и прежде всего в развивающихся странах, где стремительно растут города, которые необходимо как можно эффективнее обеспечить сельскохозяйственными продуктами. В рамках крупного проекта по созданию портовой и промышленной инфраструктуры в китайском Каофейдяне запланирован агроцентр, где предусмотрено занять до 10 000 человек, а также объединить теплицы, скотоводческие, молочные фермы, рыбные хозяйства, перерабатывающие предприятия и логистические цепи и научные и образовательные центры [229].

Преимущества объединения животноводства, растениеводства и рыболовства налицо: использование отходов в качестве удобрений и для производства биоэнергии, комплексное энерго- и водоснабжение, промышленная переработка сточных вод, концентрация и маркетинг, сокращение транспортных путей. Повышается и квалификация рабочей силы — помимо работников, занятых необходимым физическим трудом, появляется нужда в технологах, инженерах, биологах, ветеринарах, экономистах. С повышением квалификации и заработков растет также престиж работы в сельскохозяйственной отрасли. Плотность агропромышленных центров ослабляет потребность в площадях по сравнению с традиционным сельским хозяйством. Так можно сохранить (или вновь создать) естественные ландшафты, где не столь заметны следы человеческой деятельности. Концентрация позволяет получать более высокие урожаи на единицу площади; это еще одна возможность повысить продуктивность сельского хозяйства, не перепахивая последние не потревоженные человеком гектары.

Теплицы — традиционная форма выращивания овощей и фруктов без привязки к определенному месту. В Голландии тепличное производство уже давно поставлено на промышленную основу. У экологов теплицы до сих пор пользовались плохой репутацией, считаясь олицетворением энергоемкого сельского хозяйства. Но технологические возможности нового поколения теплиц как раз дают пример эффективного пользования ресурсами. В них налажены замкнутые циклы. Техническая вода очищается и используется вторично. Температуру и влажность регулируют компьютеры. Избыточная солнечная энергия аккумулируется в почве и зимой используется для отопления. Ископаемое топливо заменяют термическая солнечная энергия и внутреннее тепло Земли. Иными словами, новые способы производства значительно эффективнее. Если взять, к примеру, выращивание помидоров, то в Испании в полях на 1 кг помидоров требуется около 60 л воды, а в современных голландских теплицах с замкнутым водным и энергетическим циклом — 3–4 л [230].

Urban farming

В здании бывшего чикагского мясоперерабатывающего завода Джон Идел с группой энтузиастов, работающих в основном на общественных началах, пытается осуществить несколько футуристический проект: производство биопродуктов в центре города. Цель проекта «Завод» (The Plant) — углеродно нейтральное производство свежих овощей и фруктов. Не на дачном участке, не в теплице, которая стоит в чистом поле, а в четырехэтажном здании завода. The Plant — лишь один из проектов, цель которых создание «вертикального сельского хозяйства» (vertical farming). Vertical farming и означает расположение сельхозпроизводства по вертикали. Так что в будущем нас ожидают не только многоэтажные офисы и жилые дома, но и небоскребы, где будут производить продукты питания и разводить рыбу. Мы привыкли к тому, что для производства продуктов питания необходима земля. На самом деле растениям нужны всего три элемента: вода, свет и питательные вещества. Если использовать воду в качестве проводника питательных веществ, грунт становится излишним. Растения пускают корни в субстрат из натурального или искусственного материала, по возможности длительного и многократного использования, который обеспечивает циркуляцию воды и воздуха и здоровый рост корней.

Научное название растениеводства без земли — гидропоника, это метод выращивания овощей, при котором растения не пускают корни в землю, проводником питательных веществ является неорганический субстрат. Преимущества метода налицо: гидропонические системы позволяют контролировать количество поступающих питательных веществ и воды, оптимально регулировать температуру и освещение. Вегетационный период сокращается, в сезон можно снимать по несколько урожаев. Отпадает необходимость в пестицидах и гербицидах, органические отходы тут же могут использоваться в качестве удобрений и для производства энергии [231]. Потребление воды сокращается в 10 и более раз, техническая вода используется в замкнутых циклах и подвергается очищению. Близость к потребителю экономит энергию и расходы. Производство не зависит от метеорологических условий; засуха, непогода уже не представляют опасности. В теплицах можно выращивать растения и собирать урожай вне зависимости от времени года; растения плодоносят не раз в год, а постоянно. В итоге продуктивность на единицу площади резко возрастает. Землепользование растущего городского населения ради удовлетворения продуктовых потребностей понижается. Диксон Депомье, профессор по вопросам здравоохранения Колумбийского университета в Нью-Йорке и автор книги «Вертикальная ферма», утверждает, что с одного акра (0,4 га) теплицы можно собрать в 30 раз больше клубники, чем с поля [232].