Natur och teknik kan kombineras för att hjälpa framtidens gårdar näring av jorden och dess invånare. SimplyDay / Shutterstock

Det intensiva jordbruket kanske ger näring för de flesta av jordens invånare, men det gör motsatsen till jorden själv. Det är beroende av singelgrödor, tunga plöjningsmaskiner, fossila bränslebaserade gödselmedel och bekämpningsmedel förnedrar våra jordar djur och näringscykler och bidrar en fjärdedel av planetens oönskade extra värme.

Men vi är inte maktlösa att förändra matens framtid. Natur och teknisk innovation tar itu med dessa problem - och om lösningarna de erbjuder integreras i stor skala och används tillsammans kan en ny jordbruksrevolution vara på väg. Här är tre av de mest spännande utvecklingen som kan hjälpa gårdar att inte bara mata planeten utan också läka den.

Skördar, träd och boskap i harmoni

Flera FN-rapporter ha markerad agroekologi - jordbruk som efterliknar växelverkan, djurens och näringsämnets växelverkan och cykler i den naturliga världen - som en väg till hållbar mat.

Tillvägagångssättet använder ett brett utbud av metoder. I stället för konstgjödsel förbättrar det till exempel markkvaliteten genom att plantera näringsfixerande "täckgrödor" mellan skörden, rotera grödor över fält varje säsong och kompostera organiskt avfall. Det stöder djurliv, lagrar kol och sparar vatten genom plantering av träd och vildblommabanker.

Det också integrerar boskap med grödor. Detta kan verka motintuitivt med tanke på deras ineffektiv markanvändning och höga utsläpp. Men att ha ett litet antal djur som betar mark behöver inte påskynda den globala uppvärmningen.

Gräsmark fångar koldioxid. Djur äter gräset och returnerar sedan det kolet till jorden som excrement. Näringsämnena i avskiljningen och den kontinuerliga betningen på gräs hjälper båda nya gräsrötter att växa, vilket ökar landets kapacitet att fånga kol.

Omhändertagna betesmarker kan hjälpa miljön och inte skada den. Millie Olsen / Unsplash, CC BY-SA

Håll för många betande djur på ett ställe för länge och de äter för mycket gräs och producerar för mycket avskiljning för att jorden kan ta på sig, vilket betyder att kol går förlorad i atmosfären. Men om små antal ständigt roteras till olika fält, kan jorden förvara tillräckligt med extra kol för att motverka den extra metan som släpps ut från boskapens matsmältningar.

Även om detta inte gör dem till ett kolsänkor, ger boskap andra fördelar till landet. De håller marken gödslat naturligt och kan också förbättra den biologiska mångfalden genom att äta mer aggressiva växter, så att andra kan växa. Och om lokala raser adopteras kräver de i allmänhet inte dyra foder och veterinärvård, eftersom de är anpassade till lokala förhållanden.

Bekämpningsmedel inte längre

Skadegörare, sjukdomar och ogräs orsakar nästan 40% av grödeförluster globalt - och utan omsorg kan siffran stiga dramatiskt. Klimatförändringar är skiftar där skadedjur och sjukdomar trivs, vilket gör det svårare för bönderna att vara motståndskraftiga.

Många ofta används herbicider, pesticider och fungicider är nu också under press att förbjudas på grund av deras negativa effekter på människors och vilda djurens hälsa. Även om de inte är det, växande motstånd mot deras handling gör allt mer utmanande att kontrollera ogräs, skadedjur och sjukdomar.

Naturen ger igen svar här. Jordbrukarna börjar använda bekämpningsmedel härrörande från växter, som tenderar att vara mycket mindre giftiga för den omgivande miljön.

De använder också naturliga fiender för att hålla hot på avstånd. Vissa kan fungera som repellents, "Skjuta" skadedjur bort. Till exempel, pepparmynta vacklar loppskalbaggen, en plåga till rapsbönder. Andra är "drag" och lockar skadedjur bort från värdefulla grödor. Växter som är attraktiva för äggläggning men som inte stödjer insektslarvernas överlevnad är som vanligtvis används för detta ändamål.

Nasturtiums är skadedjursmagneter - och de är också ätliga. Shutova Elena / Shutterstock

Tekniken erbjuder också lösningar på denna front. Vissa jordbrukare använder redan appar för att övervaka, varna och förutsäga när skadedjur och sjukdomar kommer att attackera grödor. Förarlösa traktorer och intelligenta sprutor som kan rikta in sig på specifika ogräs eller näringsbehov har nyligen kommit in på marknaden. Agritech-företag utvecklar nu också robotar som kan skanna fält, identifiera specifika växteroch besluta om du vill använd bekämpningsmedel eller att ta bort en anläggning mekaniskt.

I kombination kan dessa metoder dramatiskt minska jordbrukets beroende av herbicider och bekämpningsmedel utan att sänka skörden. Detta är viktigt eftersom världens befolkning är inställd på stiga med en fjärdedel under de kommande tre decennierna.

Liten teknik, stor skillnad

Snart kan teknik i nästan omöjligt liten skala göra en stor skillnad för hur vi odlar maten. Företag har utformat nanopartiklar 100,000 XNUMX gånger mindre än bredden på ett mänskligt hår som frigör gödselmedel och bekämpningsmedel långsamt men stadigt för att minimera deras användning och maximera grödan.

Nya genredigeringsmetoder kommer också i allt högre grad att använda nanomaterial för att överföra DNA till växter. Dessa tekniker kan användas till upptäcka förekomsten av skadedjur och näringsämnen brister, eller helt enkelt förbättra deras motstånd mot extremt väder och skadedjur. Givet att allt vanligare och svårare extremväder händelser på grund av global uppvärmning innebär att det globala livsmedelssystemet fungerar mycket i riskzonen, dessa framsteg kan vara avgörande för att förhindra jordbruks kollaps.

Nanoteknologier är inte billiga än och forskare har gjort det ännu att genomföra rigorösa tester av hur giftiga nanomaterial är för människor och växter och hur hållbara de är. Men skulle de klara dessa tester kommer jordbruket säkert följa andra branschers väg i att anta tekniken i stor skala.

Bortsett från nanoteknologi och avancerade robotar används ovanstående lösningar redan i många småskaliga och kommersiella gårdar - bara inte i kombination. Föreställ dig att de arbetar i synkroni och plötsligt verkar en vision om hållbart jordbruk inte så långt borta längre.

Om författaren

Karen Rial-Lovera, universitetslektor i jordbruk, Nottingham Trent University

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.

relaterade böcker

Drawdown: Den mest omfattande planen som någonsin föreslagits för att omvända global uppvärmning

av Paul Hawken och Tom Steyer
Mot bakgrund av utbredd rädsla och apati har en internationell koalition av forskare, yrkesverksamma och forskare kommit ihop för att erbjuda en rad realistiska och djärva lösningar på klimatförändringen. Ett hundra tekniker och metoder beskrivs här-några är välkända; något du kanske aldrig har hört talas om. De sträcker sig från ren energi för att utbilda flickor i låginkomstländer till markanvändningspraxis som drar kol ut ur luften. Lösningarna finns, är ekonomiskt lönsamma och samhällen runt om i världen håller för närvarande på att anta dem med skicklighet och beslutsamhet. Finns på Amazon

Utformning av klimatlösningar: En policyhandbok för lågkol Energi

av Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
Med effekterna av klimatförändringar redan på oss är behovet av att minska de globala utsläppen av växthusgaser inget mindre än brådskande. Det är en skrämmande utmaning, men teknologierna och strategierna för att möta den finns idag. En liten uppsättning energipolicyer, utformade och genomförda väl, kan sätta oss på vägen till en koldioxidsnål framtid. Energisystem är stora och komplexa, så energipolitiken måste vara fokuserad och kostnadseffektiv. One-size-fits-all-tillvägagångssätt gör helt enkelt inte jobbet gjort. Politiska beslutsfattare behöver en tydlig och omfattande resurs som beskriver energipolitiken som kommer att ha störst inverkan på vår klimatframtid och beskriver hur man utformar dessa policyer väl. Finns på Amazon

Detta förändrar allt: Kapitalism vs. Klimat

av Naomi Klein
In Detta förändrar allt Naomi Klein hävdar att klimatförändringen inte bara är en annan fråga som ska lämnas snyggt mellan skatter och hälsovård. Det är ett larm som kräver att vi fixar ett ekonomiskt system som redan misslyckas på många sätt. Klein bygger noggrant fallet för hur massivt att minska våra utsläpp av växthusgaser är vår bästa chans att samtidigt minska ojämlikheterna i olikheterna, återinföra våra brutna demokratier och bygga om våra slagna lokala ekonomier. Hon avslöjar den ideologiska desperationen av klimatförändringsförnekarna, de geoengineers messianiska vansinne och den tragiska defeatismen av alltför många vanliga gröna initiativ. Och hon visar exakt varför marknaden inte har och kan inte fixa klimatkrisen, men kommer istället att göra saker värre, med alltmer extrema och ekologiskt skadliga utvinningsmetoder, tillsammans med katastrofal katastrofkapitalism. Finns på Amazon

Från Utgivaren:
Inköp på Amazon går för att täcka kostnaden för att få dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, och ClimateImpactNews.com utan kostnad och utan annonsörer som spåra dina surfvanor. Även om du klickar på en länk men inte köper dessa valda produkter, betalar allt annat du köper i samma besök på Amazon oss en liten provision. Det finns ingen extra kostnad för dig, så var vänlig bidra till insatsen. Du kan också använd denna länk att använda till Amazon när som helst så att du kan hjälpa till att stödja våra ansträngningar.