Зеленая революция

Фюкс Ральф

Агролесоводство, т. е. сочетание лесоводства и сельского хозяйства, — перспективный путь для улучшения качества почв. В тропиках широко распространено многоэтажное сельское хозяйство — травянистые многолетники, кустарники, деревья. Сегодня его осваивают и фермеры Германии. Древесные насаждения посреди поля служат препятствием для ветра, задерживают воду, привлекают птиц, жуков и микроорганизмов, дают тень, плоды и древесину. Осенью падающая листва удобряет землю [225] . В Сахеле вернулись к массовым посадкам традиционного африканского «дерева-удобрения» (faidherbia albida), в листьях которого содержится очень много азота. Его корни длиной более 20 м забирают питательные вещества и воду с большой глубины. «Дерево-удобрение» способствовало увеличению сельскохозяйственных площадей в одном только Нигере примерно на 250 000 га в год. За последние 20 лет лесонасаждения увеличились на 5 млн га. Тони Ринодо, эксперт по вопросам сельского хозяйства организации World Vision, отмечает, что «это самый крупный (позитивный) экологический сдвиг в Западной Африке, а возможно, и на всем континенте» [226] . Деревья могут заменить минеральные удобрения, которые не по карману многим мелким фермерам, они улучшают плодородие почвы и повышают урожаи. Поэтому Международный лесоводческо-сельскохозяйственный центр в Найроби предлагает обучающие программы в Малави, Танзании, Мозамбике, Зимбабве и Замбии, в которых участвуют 400 000 крестьян. Оправдали себя и посадки деревьев на кофейных плантациях, в животноводстве наличие деревьев

повышает надои коров.

225

О проекте бранденбургского аграрного товарищества Forst рассказывается в репортаже Фолькарта Вильдермута радиостанции Deutschlandfunk. Текст см. www.dradio.de/dlf/sendungen/wib/1811734/drucken/.

226

Цит. по сообщению радиостанции Deutschlandfunk от 9 августа 2012 г. «Mit Pflanzen gegen W"ustenbildung»: www.dradio.de/dlf/sendungen/forschak/1525198.

Способ обработки почвы также может содействовать или препятствовать эрозии. Особенно резкой критике подвергается глубокая вспашка, при которой верхний слой почвы переворачивается и сильно разрыхляется, а остатки растений и сорняков уходят на глубину до 25 см. Перепаханная таким образом земля быстрее высыхает, подвергается эрозии, а органических веществ в ней со временем становится меньше. Альтернативой может служить консервирующая обработка почвы. При таком методе землю не пашут, а лишь разрыхляют, а при так называемом прямом посеве отказываются и от разрыхления. Специальные сеялки лишь слегка надрезают землю, высевая семена на глубине нескольких сантиметров [227] . Многолетние измерения на опытных полях свидетельствуют, что при таком методе 1 га почвы обогащается углеродом на 1 т в год. Иными словами, такой способ дополнительно помогает связывать CO₂ в почве. Безошибочный признак высокого качества почвы — большое количество дождевых червей. На вспаханных полях их насчитывается 30–40 на 1 м², при прямом посеве — до 200. Дождевые черви перемешивают растительные остатки в подпочве, способствуют равномерному увлажнению и обеспечивают более высокую плотность микроорганизмов. На глубине до 2 м они прокладывают систему ходов, благодаря чему вода лучше впитывается в почву. Корни растений проникают глубже в землю, получая доступ к воде, находящейся на большей глубине, что повышает их засухоустойчивость. Более высокая биологическая активность почвы увеличивает шансы на высокие урожаи. В Германии консервирующая обработка почвы пока медленно пробивает себе дорогу, здесь лидирует Бразилия. Там сегодня почти на половине пахотных земель применяется метод прямого посева, остальное обрабатывается при помощи культиваторов и других консервирующих методов [228] . Выращивание многолетних растений также повышает биологическую активность почвы, обогащая ее азотом и углеродом. Правда, потребуются еще годы интенсивных исследований, пока мы получим многолетние сорта злаков.

227

Более подробно в репортаже «Schwarze Revolution» радиостанции Deutschlandfunk от 13 мая 2012 г.: www.dradio.de/dlf/sendungen/wib/17556910/.

228

Данные из репортажа «Schwarze Revolution», там же.

Другая возможность повысить плодородие почвы — применение в качестве удобрений органических отходов. Особенно интересный вариант — «черная земля» (terra preta). Так когда-то называли богатые гумусом земли Амазонки, наследие ранней индейской культуры. Древние индейцы смешивали биологические отходы, экскременты, кости, другие органические вещества с древесным углем, помещали смесь в глиняные сосуды, для брожения добавляя молочнокислые бактерии. Так образовалась самая плодородная почва на Земле. Если удастся наладить производство такого удобрения современными способами, можно создать крайне богатые гумусом почвы, рекультивировать выщелоченные земли и добиться значительно более высоких урожаев. Материалом для terra preta могут служить органические отходы сектора общественного питания, продовольственной отрасли и домохозяйств. Таким образом, «черную землю» можно было бы производить недалеко от городов и использовать на фермах и огородах городских предместий — заманчивая перспектива для urban farming, которое развивается во всем мире.

Агропарки

Параллельно развивается новый вид промышленно организованного сельского хозяйства. Ключевые слова здесь — агропарк и пищевые кластеры в мегаполисах (metropolitan food cluster), организация которых предполагает интеграцию широкого ассортимента сельскохозяйственной продукции в агроиндустриальных центрах вокруг городов. Цель — максимальное достижение эффекта синергии и минимизация транспортных издержек. Пространственное и функциональное сочетание растение-, садо- и животноводства и перерабатывающей отрасли сопровождается сокращением площадей и вредных выбросов, потребления воды и энергии. Появляется возможность разорвать порочный круг, когда промышленное сельское хозяйство неизбежно связано с увеличением экологической нагрузки. Агропарки создаются сегодня во всем мире и прежде всего в развивающихся странах, где стремительно растут города, которые необходимо как можно эффективнее обеспечить сельскохозяйственными продуктами. В рамках крупного проекта по созданию портовой и промышленной инфраструктуры в китайском Каофейдяне запланирован агроцентр, где предусмотрено занять до 10 000 человек, а также объединить теплицы, скотоводческие, молочные фермы, рыбные хозяйства, перерабатывающие предприятия и логистические цепи и научные и образовательные центры [229] .

229

См. веб-сайт Университетского и исследовательского центра Вагениненга: http://www.alterra.wur.nl/NL/onderzoek/Dossiers/Metropolitan+Food+Clusters+en+Agroparks/.

Преимущества объединения животноводства, растениеводства и рыболовства налицо: использование отходов в качестве удобрений и для производства биоэнергии, комплексное энерго- и водоснабжение, промышленная переработка сточных вод, концентрация и маркетинг, сокращение транспортных путей. Повышается и квалификация рабочей силы — помимо работников, занятых необходимым физическим трудом, появляется нужда в технологах, инженерах, биологах, ветеринарах, экономистах. С повышением квалификации и заработков растет также престиж работы в сельскохозяйственной отрасли. Плотность агропромышленных центров ослабляет потребность в площадях по сравнению с традиционным сельским хозяйством. Так можно сохранить (или вновь создать) естественные ландшафты, где не столь заметны следы человеческой деятельности. Концентрация позволяет получать более высокие урожаи на единицу площади; это еще одна возможность повысить продуктивность сельского хозяйства, не перепахивая последние не потревоженные человеком гектары.

Теплицы — традиционная форма выращивания овощей и фруктов без привязки к определенному месту. В Голландии тепличное производство уже давно поставлено на промышленную основу. У экологов теплицы до сих пор пользовались плохой репутацией, считаясь олицетворением энергоемкого сельского хозяйства. Но технологические возможности нового поколения теплиц как раз дают пример эффективного пользования ресурсами. В них налажены замкнутые циклы. Техническая вода очищается и используется вторично. Температуру и влажность регулируют компьютеры. Избыточная солнечная энергия аккумулируется в почве и зимой используется для отопления. Ископаемое топливо заменяют термическая солнечная энергия и внутреннее тепло Земли. Иными словами, новые способы производства значительно эффективнее. Если взять, к примеру, выращивание помидоров, то в Испании в полях на 1 кг помидоров требуется около 60 л воды, а в современных голландских теплицах с замкнутым водным и энергетическим циклом — 3–4 л [230] .

230

Доклад голландского эксперта по сельскому хозяйству д-ра Петера Смеетса на конгрессе по вопросам инноваций, проведенном Фондом им. Генриха Бёлля, Берлин, 2009, 9 мая 2012 г.

Urban farming

В здании бывшего чикагского мясоперерабатывающего завода Джон Идел с группой энтузиастов, работающих в основном на общественных началах, пытается осуществить несколько футуристический проект: производство биопродуктов в центре города. Цель проекта «Завод» (The Plant) — углеродно нейтральное производство свежих овощей и фруктов. Не на дачном участке, не в теплице, которая стоит в чистом поле, а в четырехэтажном здании завода. The Plant — лишь один из проектов, цель которых создание «вертикального сельского хозяйства» (vertical farming). Vertical farming и означает расположение сельхозпроизводства по вертикали. Так что в будущем нас ожидают не только многоэтажные офисы и жилые дома, но и небоскребы, где будут производить продукты питания и разводить рыбу. Мы привыкли к тому, что для производства продуктов питания необходима земля. На самом деле растениям нужны всего три элемента: вода, свет и питательные вещества. Если использовать воду в качестве проводника питательных веществ, грунт становится излишним. Растения пускают корни в субстрат из натурального или искусственного материала, по возможности длительного и многократного использования, который обеспечивает циркуляцию воды и воздуха и здоровый рост корней.

Научное название растениеводства без земли — гидропоника, это метод выращивания овощей, при котором растения не пускают корни в землю, проводником питательных веществ является неорганический субстрат. Преимущества метода налицо: гидропонические системы позволяют контролировать количество поступающих питательных веществ и воды, оптимально регулировать температуру и освещение. Вегетационный период сокращается, в сезон можно снимать по несколько урожаев. Отпадает необходимость в пестицидах и гербицидах, органические отходы тут же могут использоваться в качестве удобрений и для производства энергии [231] . Потребление воды сокращается в 10 и более раз, техническая вода используется в замкнутых циклах и подвергается очищению. Близость к потребителю экономит энергию и расходы. Производство не зависит от метеорологических условий; засуха, непогода уже не представляют опасности. В теплицах можно выращивать растения и собирать урожай вне зависимости от времени года; растения плодоносят не раз в год, а постоянно. В итоге продуктивность на единицу площади резко возрастает. Землепользование растущего городского населения ради удовлетворения продуктовых потребностей понижается. Диксон Депомье, профессор по вопросам здравоохранения Колумбийского университета в Нью-Йорке и автор книги «Вертикальная ферма», утверждает, что с одного акра (0,4 га) теплицы можно собрать в 30 раз больше клубники, чем с поля [232] .

231

См. http://www.hydroponische-pflanzenzucht.de/.

232

«Vertical farm in abandoned pork plant turns waste into food». В газете Japan Times от 8 июля 2012 г., с. 8.

Экскурс: рыба-помидор

Удачный пример использования синергетических эффектов при комбинировании различных процессов дает проект «Рыба-помидор». Исследовательская группа при берлинском Институте гидроэкологии и речного рыболовства им. В. Лейбница разработала установку, где в комплексном замкнутом биоцикле разводят тиляпию и выращивают помидоры. Научное название такого метода — аквапоника (от «аквакультура» (рыбоводство) и «гидропоника»). Самое привлекательное в нем — существенное повышение эффективности ресурсопотребления. Вода из рыбного садка одновременно служит для полива растений, и наоборот, пар, возникающий в теплицах, конденсируется и возвращается в бассейн к рыбам. Экономия воды поразительная: в традиционном рыболовстве на 1 кг рыбы предусматривается 1000 л воды; простая гидропоническая система требует 600 л воды на 1 кг помидоров. Установка «рыба-помидор» обходится 220 л на 1 кг рыбы и 1,6 кг помидоров — экономия почти 90 %. Каждый день нужно добавлять всего 3 л свежей воды, 97 % используется вторично как техническая вода. Продукты жизнедеятельности рыб попадают не в коммунальную очистительную систему, а служат удобрением с богатым содержанием фосфатов. Углекислый газ, выделяемый рыбами, кусты томатов преобразуют в кислород. Сооружение функционирует без выбросов, энергией его снабжают фотогальваническая и биогазовая установки [233] . Еще одно преимущество системы в том, что производство можно наладить везде, где достаточно пространства для размещения довольно большой теплицы. Это позволяет выращивать овощи и разводить рыбу в непосредственной близости от потребителя и прекрасно вписывается в новое направление urban farming. Одна небольшая демонстрационная установка уже работает в Берлине на территории Malzfabrik (Солодовенного завода), в планах — поставить еще две крупные установки, в частности, ферму на крыше площадью 7000 м² [234] .

233

Подробный видеосюжет см. на веб-сайте Института водной экологии и речного рыболовства им. Лейбница: http://www.igb-berlin.de/astafpro.html.

234

См. http://www.ecf-center.de/ecf-stadtfarm/.

До сих пор традиционное сельское хозяйство дешевле, чем соответствующие установки в помещениях, прежде всего потому, что пахотные земли стоят меньше, чем городские площади. При составлении сметы учитывается также, что солнечный свет частично приходится заменять искусственным освещением. Однако чем эффективнее удастся использовать на таких городских фермах солнечную энергию и наладить замкнутые циклы, тем выше будет их экономичность и экологичность. Перспективная идея — плавающие теплицы на озерах и реках вблизи городов. Огороды на крышах жилых зданий, где растут огурцы и помидоры, уже никого не удивляют. Следующий шаг — размещение теплиц и огородов на крышах супермаркетов и офисных зданий. Их обогрев можно обеспечить за счет тепла, которое отдает само здание, система позволяет использовать для полива сточные воды и улавливать максимум солнечной энергии. В Германии, по данным Технологического института по вопросам экологии, безопасности и энергетики им. Фраунгофера, насчитывается около 1200 млн м² плоских крыш, не считая жилых зданий. На четверти этой площади могут произрастать травы и овощи. Тогда растения будут связывать примерно 20 млн т CO₂. Это 80 % (!) углеродных выбросов промышленных предприятий Германии [235] . В соответствии с этими принципами во всем мире интенсивно проводятся исследования по проблеме строительства агронебоскребов, оснащенных всеми новинками современных энергетических, строительных и гидротехнологий. Полезные площади в таких зданиях, а в зависимости от высоты они могут доходить до нескольких гектаров, позволяют выращивать овощи в немалых количествах, причем урожаи с единицы площади в несколько раз выше, чем в традиционном сельском хозяйстве [236] .

235

См. http://www.fraunhofer.de/de/publikationen/fraunhofer-magazin/2012/weitervorn_2–2012_Inhalt/weiter-vorn_2–2012_16.html.

236

На портале YouTube можно найти несколько проектов: http://www.youtube.com/watch?v=TBrgRsjR-JQ&feature=relmfu.