Mokslininkai ir inžinieriai vėl suka galvas, kaip dar padidinti žemės ūkio derlingumą bei efektyvinti gamybą. Pažvelkime į šviesias ir šiek tiek tamsesnes žemės ūkio perspektyvas.

Šiandien pasaulyje gyvena daugiau nei 7 mlrd. žmonių ir, atsižvelgiant į dabartinį pasaulio populiacijos didėjimą, prognozuojama, kad 2050 m. Žemėje bus apie 9 mlrd. gyventojų. Šiuo metu pasaulyje badauja apie milijardą žmonių, o ateityje šis skaičius gali padvigubėti.
Kad pavyktų išmaitinti žmoniją, pasaulio žemės ūkiui reikia revoliucinių technologijų, kurios padėtų dar labiau efektyvinti šią sritį, – kitaip tariant, reikia dar vienos žaliosios revoliucijos. Atrodo, kad pasaulio mokslininkų ir inžinierių kuriamos naujausios technologijos leis priartinti šį virsmą. Dirvožemio jutikliai, savaeigiai traktoriai, augalai, auginami kartu su žuvimis, augalus maitinantys mikrobai, šiltnamiai dykumose – tai tik keletas žemės ūkio naujovių, kurios per artimiausią dešimtmetį turėtų sukelti antrą žaliąją revoliucija.

Žaliosios revoliucijos pėdsakais

Praėjusio amžiaus penktajame dešimtmetyje prasidėjo pirmoji žalioji revoliucija – didžiulis proveržis žemės ūkio srityje. Jos pradininku laikomas Normanas Borlaugas, kuris dirbdamas Meksikoje kartu su šios šalies mokslininkais išvedė naują rūšį kviečių – žemaūgių, atsparių ligoms ir gebančių efektyviai įsisavinti trąšas bei drėgmę. Vėliau N.Borlaugo komanda išvedė panašias savybes turinčių ryžių bei kukurūzų rūšis, kurios padėjo Indijai ir Pakistanui išvengti bado epidemijos. Už šiuos laimėjimus N.Borlaugas 1970-aisiais buvo apdovanotas Nobelio premija, o naująsias grūdines kultūras noriai ėmė auginti besivystančios pasaulio šalys.
Beje, Sovietų Sąjungoje apie žaliąją revoliuciją nebuvo daug kalbama – čia vyko kitas perversmas, kai Nikita Chruščiovas iš kelionės po JAV parsivežė idėją, kad kukurūzai išgelbės šalį. Deja, savos revoliucijos padaryti jam nepavyko, užtat anekdotų šia tema prikurta apsčiai.
Grįžkime prie tikrosios žaliosios revoliucijos: per pastaruosius 40 metų vidutinis derlius padidėjo daugiau nei 150 proc., o kai kurių grūdinių kultūrų – net ir daugiau. Tarkime, 1960-aisiais iš hektaro buvo gaunama apie dvi tonas ryžių, XX a. pabaigoje – jau apie šešias tonas, o tonos kaina per tą laikotarpį nukrito daugiau nei dvigubai.
Žinoma, šis perversmas žemės ūkyje, nors ir prasidėjęs prieš pusę amžiaus, vis dar nepasiekė nemažai skurdžių šalių, tarkime, daugumos Afrikos valstybių. Mat norint gerokai padidinti derlių reikia ne tik tinkamos veislės grūdų, bet ir kokybiško drėkinimo, intensyvaus tręšimo bei pesticidų ir insekticidų purškimo.
Taigi besivystančioms šalims vis dar yra ką tobulinti, o Vakarų šalių ūkininkai jau pasiekė įsisotinimo ribą, ir pastaruosius dvidešimt metų derliai didėja labai nedaug. Todėl paprastai konservatyvūs ūkininkai pradeda dairytis į mokslininkus, kurių inovacijos leistų išauginti daugiau maisto mažesniuose plotuose ar net miestuose.

Traktorių robotų invazija

Šiandien dar esame šios invazijos pradžioje – kol kas tik keletas didžiųjų žemės ūkio technikos gamintojų, tarkime, „John Deere“ ar „Kinze“, yra pradėję kurti autonomiškai (be vairuotojo) dirbančius traktorius. „Daugiau nei dešimt metų bendradarbiaujame su Carnegie Mellon universitetu, kurdami autonomines mūsų traktorių valdymo sistemas“, – teigia Johnas Reidas, „John Deere“ inovacijų ir technologijų departamento direktorius.
Traktoriuose jau šiandien montuojamas specialus jutiklis, nustatantis traktoriaus judėjimo kryptį, bei patobulintas GPS signalo imtuvas, galintis nustatyti traktoriaus padėti kelių centimetrų tikslumu. Jau šiandien kai kurių modelių traktoriuose montuojama įranga, kuri apskaičiuoja tobulas posūkių ir važiavimo trajektorijas ir jas atlieka be vairuotojo įsikišimo, – taip sumažinamos degalų sąnaudos bei tolygiau apsėjami ar apipurškiami laukai.
Buvusi karinių naikintuvų F18 pilotė Mary Cummings šiandien dirba Masačusetso technologijos institute ir kuria autonomines lėktuvų bei traktorių valdymo sistemas. Pasak jos, jau šiandien ūkininkai, dirbantys naujausiais traktoriais, primena keleivinių lėktuvų pilotus: jų vaidmuo – prižiūrėti automatiškai veikiančią įrangą ir įsikišti, jei kas nors ne taip. „GPS technologija netgi leidžia pabūti su šeima, pavyzdžiui, neseniai kabinoje su dukra žiūrėjome filmą“, – džiaugiasi Stevenas Swankas, Montanos kviečių augintojas.
Negana to, šiandien kuriamos visiškai autonomiškos žemės ūkio mašinos, kurioms nereikės net prižiūrinčių vairuotojų. Kad nesusidurtų su kliūtimis, jose bus montuojamos vaizdo kameros bei specialus radaras, koks jau dabar naudojamas šiuolaikinių automobilių atstumo kontrolės sistemose: „pamatęs“ priekyje važiuojantį automobilį, įrenginys pradeda automatiškai stabdyti mašiną. Toks prietaisas neleistų traktoriui susidurti su žmogumi, gyvūnu ar kita stambesne kliūtimi. Smulkesnių kliūčių išvengti padės specialus lidaras, veikiantis lazerio principu.
Visus duomenis, gaunamus iš minėtų jutiklių, apdoroja borto kompiuteryje veikianti programa. Svarbiausia, jog visos šios technologijos yra atpigusios iki tokio lygio, kad ilgainiui bus galima pradėti masinę jų gamybą.

Dirvožemio jutikliai ir išmanieji mikrobai

Kylančios naftos kainos daro įtaką ne tik žemės ūkio technikos degalų, bet ir trąšų, kurios taip pat gaminamos iš naftos, kainoms. Todėl geriausias būdas sumažinti produkcijos kainą – duoti trąšų ir vandens augalams tik tiek, kiek reikia. Šioje srityje kaip tik ir dirba du Ajovos universiteto profesoriai Stuartas Birrellas bei Ratneshas Kumaras. Šie mokslininkai kuria specialius belaidžius jutiklius, kurie būdami keliasdešimt centimetrų po žeme žemo dažnio radijo ryšiu siųs duomenis apie dirvožemio drėgmę, temperatūrą ir cheminę sudėtį į ūkininko kompiuterį. Iš šių duomenų galima apskaičiuoti, kiek trąšų bei vandens reikia augalams ir kuriose lauko vietose jų labiausiai trūksta. Pasak mokslininkų, iki šios taikymo pradžios liko maždaug apie penketą metų.
Kita žemės ūkio naujovė daug realesnė ir šiandien jos jau galima įsigyti parduotuvėse – tai skysti „steroidai“, skirti dirvožemiui, „SumaGrow“. Šį papildą augalams sukūrė Mičigano universiteto mikrobiologijos ir molekulinės genetikos profesorius C.A.Reddy – jis ištyrė beveik 300 dirvožemyje gyvenančių mikrobų rūšių ir atrinko tuos, kurie sumažina augalų poreikį fosforo trąšoms, apsaugo augalų šaknis nuo patogenų bei perduoda augalams azotą, esantį ore. Svarbiausia, kad mikrobai dauginasi ir palaiko savo kolonijos gyvavimą, todėl „SumaGrow“ naudoti reikia rečiau nei įprastas trąšas. Pirmieji bandymai parodė, kad šis mikrobų „kokteilis“ leidžia padidinti įvairių daržovių derlių beveik dukart.
Dar viena priemonė derliui padidinti buvo atrasta prieš keletą šimtų metų Amazonės miškuose: ten čiabuviai po žemių sluoksniu degindavo medžius ir gautas anglis sumaišydavo su žeme – taip gaudavo derlingą ir tamsiai juodą žemę, vadinamą terra preta. Šiandien bioanglių gamybai nereikia kirsti miškų – tam puikiai tinka įvairios žemės ūkio produktų atliekos, tarkime, šiaudai ar augalų stiebai.
Bioanglių gamybos procesas skiriasi nuo įprasto degimo: pirolizės metu organinių medžiagų degimas vyksta aplinkoje, kurioje yra labai mažai deguonies. Tokios bioanglys, sumaišytos su dirvožemiu, padidina jo savybes sugerti vandenį bei pritraukia mikroorganizmų, padedančių augalams iš žemės pasiimti maistingąsias medžiagas. Dar vienas pranašumas – vykstant degimo procesui į atmosferą neišskiriamas anglies dvideginis.
Šis procesas nėra paprastas, nors šiandien pasaulyje jau yra keliolika kompanijų, kuriančių mobilias krosneles bioanglims gaminti.

Pažvelkime į tamsiąją žemės ūkio pusę

Nors minėtos naujovės atrodo optimistiškai, šiandien žemės ūkio industrializacija yra nuėjusi ir šiek tiek kita linkme. Dažnam žemės ūkio produkcijos valgytojui pamačius, kaip ji užauginama, piestu atsistotų visi plaukai. JAV ypač populiarios fermos-fabrikai, kuriuose gyvūnai auginami panašiu principu, kaip gaminamos prekės ant konvejerio.
Kartkartėmis viešumoje pasirodo fermose nufilmuotų vaizdų, kaip viščiukai auga sugrūsti mažyčiuose narvuose, nukapotais snapais, trypiantys nustipusius ir išmatomis mumifikuotus savo kolegas, galvijai mirksta purve, o varomi vežti į skerdyklą, nebepaeinantys į furgoną sustumiami buldozeriu. Tačiau kai kuriose valstijose, pavyzdžiui, Ajovoje, už tokių naujienų skleidimą šiandien galima patekti į kalėjimą – didžiausių fermų-fabrikų lobistai pasiekė, kad būtų priimti įstatymai, draudžiantys filmuoti fermų viduje.
Kai kurios daržovės, tarkime, pomidorai, gali būti auginami net smėlyje, į kurį nuolatos pilamos trąšos bei nuodingi pesticidai ir herbicidai, o jų vaisiai nuskinami visai žali ir paskui „nokinami“ etileno dujomis. „Kieti, beskoniai, vienodo dydžio žali kamuoliukai, ant kurių atsiranda tik nedidelis įbrėžimas, kai jie iškrinta iš 100 kilometrų per valandą važiuojančio sunkvežimio“, – taip juos apibūdina Barry Estabrookas, išleidęs knygą „Tomatoland“, kurioje vaizdžiai aprašo Floridos pomidorų augintojų kasdienybę. Pasak jo, kai kuriuose ūkiuose sugrįžta kone į vergovę – darbuotojai verčiami sunkiai dirbti, o to nedarantys ūkininkai tyliai ignoruoja šį faktą.
Užtat fermų-fabrikų naudojamas žemės ūkio produkcijos gamybos būdas yra taupus, greitas ir efektyvus. Ir baugu, kad „geras pavyzdys“ gali būti užkrečiamas, ypač turint galvoje nedaug skrupulų paisančią ir savo šalies augimu besigiriančią Kiniją.