Intensieve landbouw kan de meeste aardbewoners voeden, maar het doet het tegenovergestelde van de aarde zelf. Zijn afhankelijkheid van enkelvoudige gewassen, zware ploegende machines, op fossiele brandstoffen gebaseerde meststoffen en pesticiden verslechteren onze bodem, de natuur en de nutriëntenkringlopen, en een kwart van de ongewenste extra warmte van de planeet bij te dragen.

Maar we zijn niet machteloos om de toekomst van voedsel te veranderen. Natuur en technologische innovatie pakken deze problemen direct aan - en als de oplossingen die ze bieden op grote schaal worden geïntegreerd en samen worden gebruikt, er zou een nieuwe landbouwrevolutie op komst kunnen zijn. Hier zijn drie van de meest opwindende ontwikkelingen die boerderijen kunnen helpen niet alleen de planeet te voeden, maar genees het ook.

Gewassen, bomen en vee in harmonie

Verschillende VN-rapporten hebben de nadruk gelegd op agro-ecologie - landbouw die de interacties en cycli van planten nabootst, dieren en voedingsstoffen in de natuurlijke wereld - als een pad naar duurzaam voedsel.

De aanpak maakt gebruik van een breed scala aan praktijken. Bijvoorbeeld, in plaats van kunstmest, het verbetert de bodemkwaliteit door het planten van nutriëntfixerende "bedekkende gewassen" tussen oogstgewassen, elk seizoen gewassen over velden roteren en organisch afval composteren. Het ondersteunt dieren in het wild, slaat koolstof op, en bespaart water door het planten van bomen en wilde bloemenbanken.

Het integreert ook vee met gewassen. Dit lijkt misschien contra-intuïtief gezien het inefficiënte landgebruik en de hoge emissies. Maar het hebben van een klein aantal dieren dat land graast, hoeft de opwarming van de aarde niet te versnellen.

Grasland vangt koolstofdioxide op. Dieren eten het gras, en breng die koolstof vervolgens als uitwerpselen terug in de bodem. De voedingsstoffen in de uitwerpselen en het continu grazen van gras helpen beide om nieuwe graswortels te laten groeien, het vergroten van de capaciteit van het land om koolstof op te vangen.

Houd te veel grazende dieren te lang op één plek en ze eten te veel gras en produceren te veel uitwerpselen voor de bodem om op te nemen, wat betekent dat koolstof verloren gaat in de atmosfeer. Maar als kleine getallen constant in verschillende velden worden geroteerd, de bodem kan genoeg extra koolstof opslaan om het extra methaan te compenseren dat wordt uitgestoten door het gerommel van de spijsvertering van het vee.

Hoewel dit ze geen koolstofput maakt, vee brengen andere voordelen voor het land. Ze houden de grond op natuurlijke wijze bemest, en kan ook de biodiversiteit verbeteren door agressievere planten te eten, anderen laten groeien. En als lokale rassen worden geadopteerd, ze hebben over het algemeen geen dure voeding en veterinaire zorg nodig, omdat ze zijn aangepast aan de lokale omstandigheden.

Pesticiden niet meer

Ongedierte, ziekten en onkruid veroorzaken wereldwijd bijna 40% van de oogstverliezen – en zonder zorg, het cijfer zou dramatisch kunnen stijgen. Klimaatverandering verschuift waar plagen en ziekten gedijen, waardoor het voor boeren moeilijker wordt om veerkrachtig te blijven.

Veel veelgebruikte herbiciden, pesticiden en fungiciden staan ​​nu ook onder druk om te worden verboden vanwege hun negatieve effecten op de gezondheid van mensen en dieren in het wild. Zelfs als ze dat niet zijn, groeiende weerstand tegen hun actie is het onkruid bestrijden, plagen en ziekten steeds moeilijker.

De natuur geeft hier opnieuw antwoorden. Boeren beginnen pesticiden te gebruiken die afkomstig zijn van planten, die over het algemeen veel minder giftig zijn voor de omgeving.

Ze gebruiken ook natuurlijke vijanden om bedreigingen op afstand te houden. Sommige kunnen werken als insectenwerende middelen, ongedierte "wegduwen". Bijvoorbeeld, pepermunt walgt van de vlooienkever, een plaag voor koolzaadboeren. Anderen zijn "trekt, " ongedierte wegtrekken van waardevolle gewassen. Planten die aantrekkelijk zijn voor het leggen van eieren, maar die het voortbestaan ​​van insectenlarven niet ondersteunen, worden hiervoor vaak gebruikt.

Ook op dit vlak biedt technologie oplossingen. Sommige boeren gebruiken al apps om te monitoren, waarschuwen en voorspellen wanneer plagen en ziekten gewassen zullen aanvallen. Tractoren zonder bestuurder en intelligente sproeiers die gericht kunnen zijn op specifieke onkruid- of voedingsbehoeften zijn onlangs op de markt gekomen. Agritech-bedrijven ontwikkelen nu ook robots die velden kunnen scannen, specifieke planten identificeren, en beslissen of u bestrijdingsmiddelen gebruikt of een plant mechanisch verwijdert.

In combinatie, deze methoden kunnen de afhankelijkheid van de landbouw van herbiciden en pesticiden drastisch verminderen zonder de gewasopbrengsten te verlagen. Dit is belangrijk, aangezien de wereldbevolking de komende drie decennia met een kwart zal toenemen.

kleine techniek, groot verschil

Spoedig, technologie op een bijna onmogelijk kleine schaal kan een groot verschil maken voor de manier waarop we ons voedsel verbouwen. Bedrijven hebben nanodeeltjes 100 ontworpen, 000 keer kleiner dan de breedte van een mensenhaar die langzaam maar gestaag kunstmest en pesticiden afgeeft, om het gebruik ervan te minimaliseren en de oogstopbrengsten te maximaliseren.

Nieuwe technieken voor gen-editing zullen ook steeds vaker gebruik maken van nanomaterialen om DNA naar planten over te brengen. Deze technieken kunnen worden gebruikt om de aanwezigheid van plagen en tekorten aan voedingsstoffen op te sporen, or simply improve their resistance to extreme weather and pests. Given that increasingly frequent and severe extreme weather events due to global heating are putting the very functioning of the global food system at risk, these advancements could be vital for preventing agricultural collapse.

Nanotechnologies aren't cheap yet and researchers have yet to conduct rigorous tests of how toxic nanomaterials are to humans and plants, and how durable they are. But should they pass these tests, agriculture will surely follow the path of other industries in adopting the technology on a large scale.

Save for nanotechnology and advanced robots, the above solutions are already in use in many small-scale and commercial farms—just not in combination. Imagine them working in synchrony and suddenly a vision of sustainable agriculture doesn't seem so far away anymore.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.