Bagaimana Pertanian berteknologi tinggi dapat menghalang perang air global yang akan datang

boliva beras 12 27

Padi Upland berkembang di lereng bukit di Bolivia, jauh dari ladang padi. CAIT, CC BY-SA

Lupakan minyak atau gas - anda perlu bimbang tentang yang kurang dibincangkan tetapi lebih jauh mengenai fakta bahawa dunia kehabisan air yang bersih dan dapat diminum.

Saya menulis artikel ini semasa di Kathmandu. Ibu kota Nepal dan bandar terbesar mempunyai kekurangan air teruk. Walaupun semua pemilik rumah membayar bayaran kepada kerajaan untuk mendapatkan air di paip, bekalan hanya berjalan sekali seminggu selama beberapa jam. Penduduk terdesak kemudian terpaksa membeli air dari pembekal swasta. Walaupun ini adalah berpatutan untuk orang yang lebih kaya, ia adalah masalah besar untuk kelas rendah dan menengah. Bagi kebanyakan di dunia membangun, air sebenarnya adalah perbezaan antara kemakmuran dan kemiskinan.

Lebih daripada satu bilion orang di seluruh dunia tiada akses yang munasabah kepada air tawar. Kebanyakan penyakit di negara-negara membangun dikaitkan dengan air, menyebabkan berjuta-juta kematian setiap tahun (kanak-kanak dianggarkan meninggal akibat cirit-birit setiap saat 17).

Memandangkan semua ini, kita perlu membuat penyelesaian penggunaan air global dengan cepat, sebelum kekurangan air menjadi punca utama konflik antarabangsa.

Kebanyakan air kita dijumpai di lautan. Hanya 3% segar dan boleh digunakan untuk pertanian dan minum, dan dalam hal ini kebanyakannya beku dalam glasier dan topi ais polar. Ini bermakna hanya 0.5% dari air Bumi boleh diakses dan, daripada ini, lebih daripada dua pertiga adalah digunakan dalam bidang pertanian.

Jika kita akan mengurangkan penggunaan air kita, kita perlu memberi tumpuan kepada menjadikan ladang kita lebih mampan dan cekap. Dengan populasi global masih berkembang, kita perlu menghasilkan lebih banyak tanaman menggunakan air kurang, di tanah kurang pertanian.


Dapatkan yang terbaru dari InnerSelf


Di seluruh dunia, lebih dari satu pertiga (37%) tanah yang boleh digunakan untuk menanam tanaman adalah yang kini digunakan. Tanah ladang yang berpotensi tersedia, tetapi ia tidak dibangunkan kerana kekurangan infrastruktur, perlindungan hutan atau pemuliharaan. Kekurangan tanah bukan masalah besar seperti sekarang - tetapi air.

Melangkaui pertanian tradisional

Jadi bagaimana untuk menanam tanaman menggunakan air kurang? Satu pilihan adalah untuk mencari cara yang mampan untuk mengeluarkan garam dari rizab air (kami tidak terbatas). The ladang di Australia Selatan gambar di bawah menggunakan tenaga dari matahari untuk mengeluarkan air laut dan mengeluarkan air segar, yang boleh digunakan untuk menanam tanaman di rumah hijau yang besar.

Ladang sedemikian didasarkan pada kawasan tandus, dan tumbuh-tumbuhan ditanam dengan sistem hidroponik yang tidak memerlukan tanah. Menanam tanaman seperti ini sepanjang tahun akan mengurangkan penggunaan air tawar di kawasan panas dan kering, tetapi kos menubuhkan rumah hijau ini tetap menjadi masalah.

Kekurangan air juga akan berkurang dengan ketara jika petani hanya boleh menggunakan kurang air untuk menghasilkan hasil yang sama. Sudah tentu lebih baik daripada dilakukan, tentu saja, tetapi ini amat penting dalam kawasan yang sering dilanda kekeringan.

Para saintis tumbuhan di seluruh dunia sibuk mengenal pasti gen yang membolehkan pertumbuhan tumbuhan di tempat kering, kering. Sebagai contoh, apa yang membuatkannya beras tanah tinggi tumbuh di tanah kering manakala beras rendah memerlukan penanaman sawah yang baik untuk pertumbuhan?

Sebaik sahaja kunci kepada toleransi kemarau dikenalpasti, ia boleh diperkenalkan dalam tanaman melalui kejuruteraan genetik (dan tidak, ini tidak melibatkan menyuntik makanan dengan toksin seperti yang dicadangkan oleh Carian imej Google).

Petani secara tradisinya membiak tanaman toleran kemarau melalui proses pemilihan dan penyebaran yang perlahan dan teliti sejak beberapa generasi. Kejuruteraan genetik (GE) menyediakan jangka pendek.

Satu kajian baru-baru ini dikenal pasti pelbagai seni bina akar sistem dalam pelbagai jenis kacang chickpea. Kajian masa depan berharap untuk mengenal pasti gen yang membuat beberapa akar cekap untuk menangkap air dan nutrien dari tanah kering. Sebaik sahaja faktor genetik dikenalpasti, saintis dapat menyampaikan gen secara langsung yang membantu tumbuhan menangkap lebih banyak air.

Faktor utama untuk toleransi kemarau di dalam tumbuhan adalah asid hormon tumbuhan asid abscisic (ABA), yang meningkatkan kecekapan air tumbuhan dalam kekeringan. Tetapi ABA juga mengurangkan kecekapan fotosintesis, yang mengurangkan pertumbuhan tumbuhan dalam jangka panjang, dan sebagai hasil tanaman berkurang.

Tetapi tanaman tidak selalu mempunyai perdagangan ini: tanaman moden telah kehilangan a gen utama yang membolehkan tumbuhan tanah awal seperti lendir untuk mentolerir dehidrasi melampau. Ini membolehkan tumbuhan awal untuk menjajah tanah dari air tawar sekitar 500m tahun lalu. Moden lumut padang pasir juga mengumpul air melalui daun mereka yang membantu mereka tumbuh dalam keadaan kering.

Inilah cabaran besar bagi saintis tumbuhan. Untuk menanam tanaman yang boleh ditanam dengan pengairan minimum dan akhirnya akan membantu melegakan kekurangan air, kita perlu memperkenalkan semula sistem toleransi dehidrasi yang banyak tumbuhan "lebih tinggi" telah hilang tetapi hal-hal seperti lumut semestinya dikekalkan.

Kejuruteraan genetik masih kontroversi walaupun kajian saintifik yang luas melaporkan tanaman GE yang terdapat di pasaran adalah selamat untuk digunakan. Ini sebahagiannya hanya a kegagalan komunikasi. Tetapi hakikatnya kita akhirnya akan perlu menggunakan semua teknologi yang tersedia kepada kita, dan tanaman GE mempunyai terlalu banyak potensi untuk diabaikan.

Tentang Pengarang

Rupesh Paudyal, Fellow Penyelidik Postdoctoral (Biologi Molekul dan Selular) University of Leeds

Artikel ini pada asalnya diterbitkan pada Perbualan. Membaca artikel asal.

Buku berkaitan:

{amazonWS: searchindex = Books; keywords = pertanian berteknologi tinggi; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

ikuti InnerSelf pada

icon-facebooktwitter-iconrss-icon

Dapatkan Yang Terbaru Dengan E-mel

{Emailcloak = mati}