Сокращение использования пестицидов в сельском хозяйстве

Несмотря на давнее признание их последствий для окружающей среды и здоровья, пестициды остаются распространенным средством защиты сельскохозяйственных культур от вредителей и патогенных микроорганизмов. В ответ на это разрабатываются новые стратегии по сокращению использования пестицидов.

Пестициды в эпоху быстрого роста населения

По оценкам, в мире ежегодно используется 3,5 миллиона тонн пестицидных продуктов, причем только на гербициды приходится более 80% от общего объема. Такое большое количество пестицидов используется для смягчения воздействия вредителей и патогенов, которое, как ожидается, будет возрастать с повышением глобальных температур.

Эта тенденция дополнительно усиливается зависимостью от ограниченного числа сельскохозяйственных культур, которые требуют больше пестицидов, поскольку они не обладают генетическим или видовым разнообразием, чтобы ограничить распространение патогенов или снизить их потенциальный ущерб. Это особенно актуально для химических пестицидов, которые часто используются для удовлетворения растущих потребностей в производстве сельскохозяйственных культур в быстро развивающихся странах.

Однако использование химических пестицидов связано со многими негативными последствиями для окружающей среды, а также для здоровья человека. Воздействие на окружающую среду включает гибель нецелевых видов, а также широкомасштабное загрязнение почвенных и водных систем. Пестициды также содержат канцерогены, которые могут передаваться человеку в результате случайных отравлений, прямого контакта или употребления продуктов, обработанных пестицидами.

Такие серьезные экологические и медицинские угрозы вызвали сильное сопротивление использованию вредных пестицидов в таких странах, как Франция, которая выступает за полный переход на органическое сельское хозяйство. Дополнительные данные, полученные в 2018 году, указывают на то, что после резкого увеличения использования пестицидов в 1990-х годах, сейчас мы наблюдаем тенденцию к снижению глобального использования пестицидов с 2007 года.

Хотя первоначальное сокращение глобального использования пестицидов является многообещающим признаком улучшения методов ведения сельского хозяйства, решение проблемы широкомасштабного использования пестицидов может быть более сложным. Это особенно верно, поскольку полный запрет признан неосуществимым, несмотря на растущую популярность органических продуктов.

Альтернативные стратегии, изменяющие использование пестицидов

Было высказано предположение, что изменение способов использования пестицидных продуктов в сельскохозяйственных системах является наиболее перспективной стратегией для поддержания рентабельной урожайности при одновременной минимизации проблем, связанных со здоровьем или окружающей средой.

Чтобы добиться эффективного изменения в использовании пестицидов, сначала необходимо понять механизмы, вызывающие негативные последствия. Этот процесс был установлен с помощью научных и эпидемиологических исследований, которые выявили, что большая часть химических веществ в пестицидах не усваивается культурами из-за выщелачивания, минерализации или биоконверсии, а вместо этого распространяется в окружающую среду. Такое непреднамеренное загрязнение затем поражало нецелевые виды или территории, что часто приводило к проблемам для здоровья человека.

Существующие методы, изменяющие подход к использованию пестицидов, могут включать общее сокращение количества пестицидов или снижение концентрации вредных ингредиентов в продуктах, а также использование альтернативных пестицидных продуктов, полностью включающих другие продукты.

Дальнейшие модификации подхода могут включать другой метод распыления пестицидов, например, систему с контролируемым высвобождением, как описано в исследовании индийских исследователей 2020 года. В этом обзоре были освещены проблемы текущего использования пестицидов, а также наиболее эффективные стратегии интеграции современных технологических достижений для решения этих проблем.

В работе, опубликованной в Journal of Hazardous Materials, обсуждалась ценность обращения к «умным» технологиям для смягчения воздействия пестицидов при сохранении продуктивности сельскохозяйственных культур. Этот компромисс является центральной проблемой в совершенствовании методов ведения сельского хозяйства, поскольку он выходит за рамки использования пестицидов и направлен на необходимость улучшения существующих подходов с помощью новых технологий.

Сокращение использования пестицидов может быть уже жизнеспособной и доступной стратегией

Хотя сокращение или изменение использования пестицидов в сельскохозяйственных системах может показаться заинтересованным сторонам не совсем жизнеспособной стратегией для поддержания прибыли от сельскохозяйственных культур, было показано, что сокращение использования пестицидов имеет ограниченные экономические последствия. Недавние исследования во Франции были сосредоточены именно на этом из-за приверженности страны принципам органического сельского хозяйства.

Одно исследование, посвященное производству пшеницы во Франции в 2014 году, показало, что прямое сокращение использования пестицидов вдвое снижает производство пшеницы максимум на 15%. Кроме того, обзор 2017 года показал, что почти 60% французских ферм могли бы сократить использование пестицидов до 42% без какого-либо снижения нормы прибыли. Такие результаты указывают на то, что сокращение использования пестицидов в настоящее время доступно фермерам в большинстве производственных ситуаций.

Однако важно отметить, что результаты могут зависеть от контекста, и необходимо лучше понять, как сокращение использования пестицидов может варьироваться в зависимости от устойчивости культур, спроса и социально-экономического контекста, что будущие исследования смогут принять во внимание.

Как использование пестицидов может измениться в будущем

Наряду со стратегиями, направленными на улучшение использования пестицидов, могут быть использованы другие стратегии для снижения потребности в пестицидных продуктах или повышения эффективности пестицидов в случае необходимости. Например, генетическая модификация растений, чтобы сделать их более устойчивыми к определенным вредителям или патогенам, которые в противном случае потребовали бы применения пестицидов, может привести к дальнейшему сокращению дополнительного использования пестицидов.

Использование комбинации стратегий для решения возникающих проблем особенно важно при рассмотрении будущих потребностей сельского хозяйства. Растущее давление на продовольственную безопасность, вызванное быстрым социально-экономическим развитием и ростом населения, может потребовать использования определенных пестицидов для обеспечения доступности урожая. Эта необходимость еще больше усугубляется при оценке непредсказуемых изменений в урожайности из-за изменений окружающей среды в будущем.

Эти проблемы подчеркивают необходимость разработки альтернативных и более эффективных методов использования пестицидов. Тем не менее, осведомленность о воздействии и последствиях применения пестицидов имеет решающее значение.

Растущая осведомленность о последствиях сельскохозяйственной практики была заметна в последние годы благодаря более тщательному учету экологических последствий методов, политики и методов производства. Научный интерес также возрос, и исследования использовали широкий спектр методов, включая отслеживание медоносных пчел, которые чувствуют концентрацию пестицидов в окружающей среде. Превращение пчел в агентов обнаружения пестицидов — это лишь одна из многих стратегий, которые могут дать более глубокое понимание того, как количественно оценить и лучше понять последствия использования пестицидов.

Становится все более очевидным, что понимание и прогнозирование последствий методов ведения сельского хозяйства, таких как использование пестицидов, имеет множество преимуществ для окружающей среды и здоровья человека. Интересно, что улучшение существующих методов или разработка альтернативных также имеют значительный потенциал для увеличения общей урожайности при одновременном улучшении состояния окружающей среды и здоровья человека.

Источник: AZoLifeSciences.com.