การทำฟาร์มแบบเข้มข้น

การเกษตรแบบเข้มข้นหรือที่รู้จักกันในชื่อการทำฟาร์มแบบเข้มข้น (ตรงข้ามกับการทำฟาร์มแบบกว้างขวาง ) การเกษตร แบบดั้งเดิมหรือการเกษตรเชิงอุตสาหกรรม เป็น การเกษตรประเภทหนึ่งทั้งพืชผลและสัตว์ที่มีระดับปัจจัยนำเข้าและผลผลิตต่อหน่วย พื้นที่ เกษตรกรรม สูงกว่า มีลักษณะเด่นคือ อัตรา การพักดิน ต่ำ การใช้ปัจจัยนำเข้าสูง เช่นทุนแรงงานสาร เคมีทางการเกษตรและน้ำ และผลผลิตพืชต่อหน่วยพื้นที่ สูงกว่า ^{[ 1 ]}

การเกษตร เชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่เป็นการเกษตรแบบเข้มข้นในหลายๆ ด้าน รูปแบบที่พึ่งพาเทคนิคทางอุตสาหกรรม อย่าง มากมักเรียกว่าเกษตรกรรมเชิงอุตสาหกรรมซึ่งมีลักษณะเด่นคือการใช้เทคโนโลยีที่ออกแบบมาเพื่อเพิ่มผลผลิต เทคนิคต่างๆ ได้แก่ การปลูกพืชหลายชนิดต่อปี การลดความถี่ของการพักดิน การปรับปรุงพันธุ์พืช การทำเกษตรแบบใช้เครื่องจักรการควบคุมโดยการวิเคราะห์สภาพการเจริญเติบโตอย่างละเอียดและครอบคลุมมากขึ้น รวมถึงสภาพอากาศดินน้ำ วัชพืช และศัตรูพืช วิธีการสมัยใหม่มักเกี่ยวข้องกับการใช้ปัจจัยการผลิตที่ไม่ใช่ชีวภาพมากขึ้น เช่นปุ๋ย สารควบคุมการเจริญเติบโตของพืชยา ฆ่าแมลงและยาปฏิชีวนะสำหรับปศุสัตว์ ฟาร์มแบบเข้มข้นแพร่หลายในประเทศที่พัฒนาแล้วและกำลังเพิ่มมากขึ้นทั่วโลก เนื้อสัตว์ผลิตภัณฑ์นมไข่ผลไม้ และผักส่วนใหญ่ที่มีจำหน่ายในซูเปอร์มาร์เก็ตผลิตจากฟาร์มประเภทนี้

ฟาร์มแบบเข้มข้นบางแห่งสามารถใช้วิธีการที่ยั่งยืนได้แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วจะต้องใช้แรงงานมากขึ้นหรือผลผลิตลดลงก็ตาม^{[ 2 ]}การเพิ่มผลผลิตทางการเกษตร อย่างยั่งยืน โดยเฉพาะในฟาร์มขนาดเล็กเป็นวิธีสำคัญในการลดปริมาณที่ดินที่จำเป็นสำหรับการทำฟาร์ม และชะลอและพลิกกลับการเสื่อมโทรมของสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากกระบวนการต่างๆ เช่นการตัดไม้ทำลายป่า^{[ 3 ]}

การเลี้ยงสัตว์แบบเข้มข้นเกี่ยวข้องกับการเลี้ยงสัตว์จำนวนมากในพื้นที่ดินที่ค่อนข้างเล็ก เช่นการเลี้ยงแบบหมุนเวียน [ ⁴^]^[⁵^]หรือบางครั้งเป็นการเลี้ยงสัตว์แบบเข้มข้นวิธีการเหล่านี้ช่วยเพิ่มผลผลิตอาหารและเส้นใยต่อหน่วยพื้นที่เมื่อเทียบกับการเลี้ยงสัตว์ แบบปล่อยทุ่ง อาหารเข้มข้นจะถูกนำมาให้สัตว์ ^ที่แทบจะไม่ถูกเคลื่อนย้าย หรือในกรณีของการเลี้ยงแบบหมุนเวียน สัตว์จะถูกเคลื่อนย้ายไปยังแหล่งอาหารสดใหม่ซ้ำๆ^[⁴^]^[⁵^]

ประวัติศาสตร์

การพัฒนาการเกษตรในบริเตนระหว่างศตวรรษที่ 16 ถึงกลางศตวรรษที่ 19ส่งผลให้ผลผลิตทางการเกษตรและผลผลิตสุทธิเพิ่มขึ้นอย่างมหาศาล ซึ่งส่งผลให้ประชากรเพิ่มขึ้นอย่างไม่เคยปรากฏมาก่อน ทำให้แรงงานจำนวนมากว่างงาน และช่วยให้เกิดการปฏิวัติอุตสาหกรรม ขึ้น นักประวัติศาสตร์ระบุว่าการล้อมรั้ว การใช้เครื่องจักร การหมุนเวียนพืชผลสี่แปลงและการคัดเลือกพันธุ์เป็นนวัตกรรมที่สำคัญที่สุด^{[ 6 ]}

การเกษตรเชิงอุตสาหกรรมเกิดขึ้นในยุคปฏิวัติอุตสาหกรรม ในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 เทคนิคการเกษตร เครื่องมือ เมล็ดพันธุ์ และพันธุ์พืช ได้รับการปรับปรุงจนผลผลิตต่อหน่วยพื้นที่สูงกว่า ในยุคกลางหลายเท่า^{[ 7 ]}

ระยะแรกเกี่ยวข้องกับกระบวนการใช้เครื่องจักรอย่างต่อเนื่อง เครื่องจักรที่ใช้ม้าลาก เช่นเครื่องเกี่ยวข้าว McCormickได้ปฏิวัติการเก็บเกี่ยว ในขณะที่สิ่งประดิษฐ์ต่างๆ เช่นเครื่องแยกเมล็ดฝ้ายช่วยลดต้นทุนในการแปรรูป ในช่วงเวลาเดียวกันนี้ เกษตรกรเริ่มใช้เครื่องนวดข้าวและรถแทรกเตอร์ที่ใช้พลังงานไอน้ำ^[⁸^]^[⁹^]^[¹⁰^] ในปี 1892 รถแทรกเตอร์ ที่ใช้พลังงานน้ำมันเบนซินคันแรกได้รับการพัฒนาขึ้นอย่างประสบความสำเร็จ และในปี 1923 รถแทรกเตอร์ International Harvester Farmallกลายเป็นรถแทรกเตอร์อเนกประสงค์คันแรก ซึ่งเป็นจุดเปลี่ยนในการแทนที่สัตว์ลากด้วยเครื่องจักร เครื่องเก็บเกี่ยวเชิงกล ( เครื่องรวม ) เครื่องปลูก เครื่องย้ายต้นกล้า และอุปกรณ์อื่นๆ ได้รับการพัฒนาขึ้นในภายหลัง ซึ่งเป็นการปฏิวัติการเกษตรต่อไป^[¹¹^]สิ่งประดิษฐ์เหล่านี้ช่วยเพิ่มผลผลิตและทำให้เกษตรกรแต่ละรายสามารถจัดการฟาร์มขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ ได้^[¹²^]

การระบุไนโตรเจนฟอสฟอรัสและโพแทสเซียม ( NPK ) ว่าเป็นปัจจัยสำคัญในการเจริญเติบโตของพืช นำไปสู่การผลิตปุ๋ย สังเคราะห์ ซึ่งส่งผลให้ ผลผลิตพืชเพิ่มขึ้นในปี พ.ศ. 2452 วิธีการของ Haber-Boschในการสังเคราะห์แอมโมเนียมไนเตรตได้รับการสาธิตเป็นครั้งแรก ปุ๋ย NPK กระตุ้นให้เกิดความกังวลเกี่ยวกับการเกษตรเชิงอุตสาหกรรมเป็นครั้งแรก เนื่องจากมีความกังวลว่าปุ๋ยเหล่านี้มีผลข้างเคียง เช่นการอัดแน่นของดินการกัดเซาะดินและการลดลงของความอุดมสมบูรณ์ของดินโดยรวม รวมถึงความกังวลด้านสุขภาพเกี่ยวกับสารเคมีที่เป็นพิษที่เข้าสู่ห่วงโซ่อาหาร^{[ 13 ]}

การค้นพบวิตามินและบทบาทของวิตามินในโภชนาการในช่วงสองทศวรรษแรกของศตวรรษที่ 20 นำไปสู่ผลิตภัณฑ์เสริมวิตามิน ซึ่งในช่วงทศวรรษที่ 1920 ทำให้ปศุสัตว์บางชนิดสามารถเลี้ยงในโรงเรือนได้ ลดการสัมผัสกับองค์ประกอบทางธรรมชาติที่ไม่พึงประสงค์^{[ 14 ]}

หลังสงครามโลกครั้งที่สองการใช้ปุ๋ยสังเคราะห์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว^{[ 15 ]}

การค้นพบยาปฏิชีวนะและวัคซีนช่วยอำนวยความสะดวกในการเลี้ยงปศุสัตว์โดยการลดโรคต่างๆ^{[ 16 ]}^{[ 17 ]}การพัฒนาด้านโลจิสติกส์และการแช่เย็น รวมถึงเทคโนโลยีการแปรรูป ทำให้การกระจายสินค้าทางไกลเป็นไปได้การจัดการศัตรูพืชแบบบูรณาการเป็นวิธีการที่ทันสมัยในการลดการใช้สารกำจัดศัตรูพืชให้เหลือในระดับที่ยั่งยืนมากขึ้น^{[ 18 ]}^{[ 19 ]}

มีข้อกังวลเกี่ยวกับความยั่งยืนของการเกษตรอุตสาหกรรม และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของปุ๋ยและยาฆ่าแมลง ซึ่งทำให้เกิดการเคลื่อนไหวเกษตรอินทรีย์^{[ 20 ]}และได้สร้างตลาดสำหรับการทำฟาร์มแบบเข้มข้นที่ยั่งยืน รวมถึงเงินทุนสำหรับการพัฒนา เทคโนโลยี ที่เหมาะสม

เทคนิคและเทคโนโลยี

ปศุสัตว์

การเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ทุ่งหญ้าเลี้ยงสัตว์

การเพิ่มประสิทธิภาพทุ่งหญ้าคือการปรับปรุงดินและหญ้าในทุ่งหญ้าเพื่อเพิ่มศักยภาพการผลิตอาหารของระบบปศุสัตว์ โดยทั่วไปแล้วจะใช้เพื่อแก้ไขปัญหาการเสื่อมโทรม ของทุ่งหญ้า ซึ่งเป็นกระบวนการที่มีลักษณะเฉพาะคือการสูญเสียอาหารสัตว์และความสามารถในการรองรับ สัตว์ลดลง อันเป็นผลมาจาก การกิน หญ้ามากเกินไปการจัดการธาตุอาหาร ที่ไม่ดี และการขาดการอนุรักษ์ดิน^{[ 21 ]}การเสื่อมโทรมนี้ทำให้ดินทุ่งหญ้าเสื่อมโทรม มีความอุดมสมบูรณ์และปริมาณน้ำ ลดลง และมีอัตราการกัดเซาะ การอัดแน่น และความเป็นกรดเพิ่ม ขึ้น ^{[ 22 ]} ทุ่งหญ้าที่เสื่อมโทรมมี ผลผลิตต่ำกว่าและ มี คาร์บอนฟุตพริ้นท์ สูงกว่า ทุ่งหญ้าที่เพิ่มประสิทธิภาพอย่างมี นัยสำคัญ ^{[ 23 ]}^{[ 24 ]}^{[ 25 ]}^{[ 26 ]}^{[ 27 ]}

แนวทางการจัดการที่ช่วยปรับปรุงสุขภาพของดินและส่งผลให้ผลผลิตหญ้า ดีขึ้น ได้แก่ การชลประทานการพรวนดิน และการใส่ปูนขาวปุ๋ย และยาฆ่าแมลงขึ้นอยู่กับเป้าหมายด้านผลผลิตของระบบเกษตรกรรมเป้าหมาย โครงการฟื้นฟูที่ซับซ้อนมากขึ้นสามารถดำเนินการเพื่อแทนที่ หญ้า ที่รุกรานและให้ผลผลิตต่ำด้วยหญ้าสายพันธุ์ที่เหมาะสมกับสภาพดินและ สภาพ ภูมิอากาศของภูมิภาค ได้ดีกว่า ^{[ 21 ]}ระบบหญ้าที่เข้มข้นเหล่านี้ช่วยให้มีอัตราการเลี้ยง สัตว์ที่สูงขึ้น ทำให้สัตว์มีน้ำหนักเพิ่มขึ้นเร็วขึ้น และลดระยะเวลาในการฆ่า ส่งผลให้ ระบบปศุสัตว์มีประสิทธิภาพมากขึ้นและลดการปล่อยคาร์บอน^{[ 25 ]}^{[ 26 ]}^{[ 27 ]}

เทคนิคอีกประการหนึ่งในการเพิ่มผลผลิต ให้เหมาะสมที่สุด ในขณะที่รักษาสมดุลของคาร์บอนคือการใช้ระบบการปลูกพืชและปศุสัตว์แบบบูรณาการ (ICL) และระบบการปลูกพืช ปศุสัตว์ และป่าไม้แบบบูรณาการ (ICLF) ซึ่งรวมระบบนิเวศหลายระบบเข้าไว้ในกรอบการเกษตรที่เหมาะสมที่สุด^{[ 28 ]}หากดำเนินการอย่างถูกต้อง ระบบการผลิตดังกล่าวสามารถสร้างการทำงานร่วมกันที่อาจเป็นประโยชน์ต่อทุ่งหญ้าผ่านการใช้พืชอย่างเหมาะสม อัตราการให้อาหารและการขุนที่ดีขึ้น ความอุดมสมบูรณ์และคุณภาพของดินที่เพิ่มขึ้นการหมุนเวียนสารอาหาร ที่เข้มข้นขึ้น การควบคุมศัตรูพืชแบบบูรณาการและความหลากหลายทางชีวภาพ ที่ดีขึ้น ^{[ 21 ]}^{[ 28 ]}การนำ พืช ตระกูลถั่ว บางชนิด มาปลูกในทุ่งหญ้าสามารถเพิ่มการสะสมคาร์บอนและการตรึงไนโตรเจนในดิน ในขณะที่การย่อยได้ของพืชเหล่านี้ช่วยในการขุนสัตว์และลดการปล่อยก๊าซมีเทนจากการหมักใน ระบบทางเดินอาหาร ^{[ 21 ]}^{[ 25 ]}ระบบ ICLF ให้ผลผลิตโคเนื้อสูงกว่าทุ่งหญ้าที่เสื่อมโทรมถึงสิบเท่า ผลผลิตพืชเพิ่มเติมจากการเก็บเกี่ยวข้าวโพดข้าวฟ่างและถั่วเหลืองและ สมดุล ก๊าซเรือนกระจก ที่ลดลงอย่างมาก เนื่องจากการกักเก็บคาร์บอนในป่า^[²²^]

ในโครงการเลี้ยงสัตว์แบบปล่อยทุ่ง 12 เมษายนสำหรับการผลิตนม ซึ่งพัฒนาโดยUSDA - SAREพืชอาหารสัตว์สำหรับฝูงวัวนมจะถูกปลูกในทุ่งหญ้ายืนต้น^{[ 29 ]}

การเลี้ยงสัตว์แบบหมุนเวียน

การเลี้ยงสัตว์แบบหมุนเวียนเป็นรูปแบบหนึ่งของการหาอาหาร โดยฝูงสัตว์จะถูกเคลื่อนย้ายไปยังพื้นที่เลี้ยงสัตว์ที่สดใหม่และพักฟื้น (บางครั้งเรียกว่าทุ่งหญ้า ) อย่างสม่ำเสมอและเป็นระบบ เพื่อเพิ่มคุณภาพและปริมาณการเจริญเติบโตของพืชอาหารสัตว์ให้สูงสุด สามารถใช้ได้กับวัว แกะ แพะ หมู ไก่ ไก่งวง เป็ด และสัตว์อื่นๆ ฝูงสัตว์จะกินหญ้าในส่วนหนึ่งของทุ่งหญ้าหรือทุ่งหญ้าพักฟื้น ในขณะที่ปล่อยให้ส่วนอื่นๆ พักฟื้น การพักฟื้นพื้นที่เลี้ยงสัตว์ช่วยให้พืชฟื้นฟูพลังงานสำรอง สร้างระบบลำต้นใหม่ และทำให้ระบบรากลึกขึ้น ส่งผลให้มีการผลิตชีวมวล สูงสุดในระยะยาว ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}^{[ 30 ]}^{[ 31 ]}ระบบทุ่งหญ้าเพียงอย่างเดียวก็เพียงพอที่จะทำให้สัตว์กินพืชได้รับพลังงานที่ต้องการ แต่การเลี้ยงสัตว์แบบหมุนเวียนมีประสิทธิภาพเป็นพิเศษ เพราะสัตว์กินพืชจะเจริญเติบโตได้ดีบนลำต้นอ่อนของพืช นอกจากนี้ปรสิตก็จะถูกทิ้งไว้ให้ตายไป ทำให้ลดหรือกำจัดความจำเป็นในการใช้ยาถ่ายพยาธิ ด้วยผลผลิตที่เพิ่มขึ้นของระบบหมุนเวียน สัตว์อาจต้องการอาหารเสริมน้อยลงกว่าในระบบการเลี้ยงแบบปล่อยทุ่งต่อเนื่อง ดังนั้นเกษตรกรจึงสามารถเพิ่มอัตราการเลี้ยงสัตว์ได้^{[ 4 ]}^{[ 32 ]}

การเลี้ยงสัตว์แบบเข้มข้น

การเลี้ยงปศุสัตว์แบบเข้มข้นหรือ "การทำฟาร์มแบบโรงงาน" คือกระบวนการเลี้ยงปศุสัตว์ในพื้นที่จำกัดด้วยความหนาแน่นสูง^{[ 33 ]}^{[ 34 ]}^{[ 35 ]}^{[ 36 ]}^{[ 37 ]} " ฟาร์มเลี้ยงสัตว์แบบเข้มข้น " (CAFO) หรือ "ฟาร์มเลี้ยงปศุสัตว์แบบเข้มข้น" สามารถเลี้ยงวัว หมู ไก่ หรือไก่งวงจำนวนมาก (บางแห่งมากถึงหลายแสนตัว) ซึ่งมักจะเลี้ยงในโรงเรือน สาระสำคัญของฟาร์มประเภทนี้คือการรวมปศุสัตว์ไว้ในพื้นที่ที่กำหนด จุดมุ่งหมายคือเพื่อให้ได้ผลผลิตสูงสุดด้วยต้นทุนที่ต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และมีความปลอดภัยของอาหารในระดับสูงสุด^{[ 38 ]}คำนี้มักถูกใช้ในเชิงลบ^{[ 39 ]} CAFO ได้เพิ่มการผลิตอาหารจากการเลี้ยงสัตว์ทั่วโลกอย่างมาก ทั้งในแง่ของปริมาณอาหารที่ผลิตได้ทั้งหมดและประสิทธิภาพ

มีการจัดหาอาหารและน้ำให้แก่สัตว์ และมักใช้ยาต้านจุลชีพ วิตามินเสริม และฮอร์โมนเร่งการเจริญเติบโตในการรักษา อย่างไรก็ตาม ไม่ได้ใช้ฮอร์โมนเร่งการเจริญเติบโตกับไก่หรือสัตว์ใดๆ ในสหภาพยุโรปพฤติกรรมที่ไม่พึงประสงค์ซึ่งมักเกี่ยวข้องกับความเครียดจากการถูกกักขัง นำไปสู่การค้นหาสายพันธุ์ที่เชื่อง (เช่น สายพันธุ์ที่กำจัดพฤติกรรมเด่นตามธรรมชาติออกไป) การใช้เครื่องพันธนาการทางกายภาพเพื่อหยุดการปฏิสัมพันธ์ เช่น กรงแยกสำหรับไก่ หรือการดัดแปลงทางกายภาพ เช่น การตัดจงอยปากไก่เพื่อลดอันตรายจากการต่อสู้^{[ 40 ]}^{[ 41 ]}

การกำหนด CAFO เป็นผลมาจากพระราชบัญญัติน้ำสะอาดของรัฐบาลกลาง สหรัฐอเมริกาปี 1972 ซึ่งตราขึ้นเพื่อปกป้องและฟื้นฟูทะเลสาบและแม่น้ำให้มีคุณภาพที่ "สามารถจับปลาและว่ายน้ำได้" สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกาได้ระบุการดำเนินงานเลี้ยงสัตว์บางประเภทพร้อมกับอุตสาหกรรมประเภทอื่น ๆ อีกมากมายว่าเป็น ผู้ก่อมลพิษ ในน้ำใต้ดิน แบบ "จุดกำเนิด" การดำเนินงานเหล่านี้อยู่ภายใต้การควบคุม^{[ 42 ]}

ใน 17 รัฐของสหรัฐอเมริกา มีกรณีการปนเปื้อนของน้ำใต้ดินที่เชื่อมโยงกับ CAFOs ที่เกิด ขึ้นเป็นรายกรณี ^{[ 43 ]}รัฐบาลกลางของสหรัฐอเมริกาตระหนักถึง ปัญหา การกำจัดของเสียและกำหนดให้ต้องเก็บของเสียจากสัตว์ ไว้ใน บ่อเก็บ ของ เสีย บ่อเหล่านี้อาจมีขนาดใหญ่ถึง7.5 เอเคอร์ (30,000 ตารางเมตร^{) บ่อที่ไม่ได้รับการปกป้องด้วยแผ่นรองกันซึมอาจรั่วไหลลงสู่น้ำใต้ดิน}ได้ในบางสภาวะ เช่นเดียวกับน้ำที่ไหลบ่าจากมูลสัตว์ที่ใช้เป็นปุ๋ย บ่อที่แตกในปี 1995 ปล่อยกากไนตรัสออกไซด์ 25 ล้านแกลลอนลงสู่แม่น้ำนิวริเวอร์ ในรัฐนอร์ทแคโรไลนา การรั่วไหลดังกล่าวทำให้ปลาตายไปแปดถึงสิบล้านตัว^[⁴⁴^]

การที่สัตว์จำนวนมาก มูลสัตว์ และซากสัตว์อยู่รวมกันในพื้นที่จำกัด ก่อให้เกิดปัญหาด้านจริยธรรมสำหรับผู้บริโภคบางกลุ่ม นักเคลื่อนไหว เพื่อสิทธิสัตว์และสวัสดิภาพสัตว์กล่าวหาว่าการเลี้ยงสัตว์แบบเข้มข้นเป็นการกระทำที่โหดร้ายต่อสัตว์

พืชผล

การปฏิวัติเขียวได้เปลี่ยนแปลงการเกษตรในประเทศกำลังพัฒนาหลายแห่ง เทคโนโลยีเหล่านี้ได้แพร่กระจายออกไป ซึ่งเคยมีอยู่แล้ว แต่ยังไม่ได้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายนอกประเทศอุตสาหกรรม เทคโนโลยีเหล่านี้ได้แก่ "เมล็ดพันธุ์มหัศจรรย์" ยาฆ่าแมลง ระบบชลประทาน และปุ๋ยไนโตรเจนสังเคราะห์^{[ 45 ]}

เมล็ดพันธุ์

ในช่วงทศวรรษ 1970 นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างพันธุ์ข้าวโพดข้าวสาลีและข้าวที่มีผลผลิตสูง ซึ่งมีศักยภาพในการดูดซับไนโตรเจนเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับพันธุ์อื่นๆ เนื่องจากธัญพืชที่ดูดซับไนโตรเจนมากเกินไปมักจะล้มลงก่อนการเก็บเกี่ยว จึงมีการผสมยีนแคระลงในจีโนมของพวกมันข้าวสาลีพันธุ์ Norin 10ซึ่งพัฒนาโดยOrville Vogelจากข้าวสาลีแคระ ของญี่ปุ่น มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาพันธุ์ข้าวสาลี IR8ซึ่งเป็นข้าวที่มีผลผลิตสูงพันธุ์แรกที่ได้รับการพัฒนาโดยสถาบันวิจัยข้าวระหว่างประเทศ และนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย ถูกสร้างขึ้นจากการผสมข้ามพันธุ์ระหว่างพันธุ์อินโดนีเซียชื่อ "Peta" กับพันธุ์จีนชื่อ "Dee Geo Woo Gen" ^{[ 46 ]}

ด้วยความพร้อมของพันธุศาสตร์ระดับโมเลกุลในอะราบิโดปซิสและข้าว ยีนกลายพันธุ์ที่รับผิดชอบ ( ความสูงลดลง (rht) , ยีนไม่ไวต่อจิบเบอเรลลิน (gai1)และยีนข้าวผอม (slr1) ) ได้ถูกโคลนและระบุว่าเป็นส่วนประกอบการส่งสัญญาณระดับเซลล์ของกรดจิบเบอเรลลิกซึ่งเป็นฮอร์โมนพืชที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมการเจริญเติบโตของลำต้นผ่านผลกระทบต่อการแบ่งเซลล์การลงทุนในการสังเคราะห์แสงในลำต้นจะลดลงอย่างมากในพืชที่เตี้ยกว่า และสารอาหารจะถูกเปลี่ยนเส้นทางไปยังการผลิตเมล็ด ทำให้โดยเฉพาะอย่างยิ่งเพิ่มผลผลิตของปุ๋ยเคมี

พันธุ์ที่ให้ผลผลิตสูงมีประสิทธิภาพเหนือกว่าพันธุ์ดั้งเดิมหลายเท่าตัว และตอบสนองได้ดีกว่าต่อการให้น้ำ การใช้ยาฆ่าแมลง และปุ๋ยพลังของ ลูกผสม ถูกนำมาใช้ในพืชผลสำคัญหลายชนิดเพื่อเพิ่มผลผลิตให้กับเกษตรกรอย่างมาก อย่างไรก็ตาม ข้อได้เปรียบนี้จะหายไปในลูกหลานของลูกผสม F1หมายความว่าเมล็ดพันธุ์สำหรับพืชล้มลุกจะต้องซื้อใหม่ทุกฤดูกาล ซึ่งจะเพิ่มต้นทุนและผลกำไรให้กับเกษตรกร

การหมุนเวียนพืชผล

การหมุนเวียนพืชหรือการปลูกพืชตามลำดับ คือการปลูกพืช ต่างชนิดกัน ในพื้นที่เดียวกันในฤดูกาลต่อเนื่องกัน เพื่อประโยชน์ต่างๆ เช่น การป้องกันการสะสมของเชื้อโรคและศัตรูพืชที่เกิดขึ้นเมื่อปลูกพืชชนิดเดียวอย่างต่อเนื่อง การหมุนเวียนพืชยังมุ่งเน้นการปรับสมดุลความต้องการธาตุอาหารของพืชแต่ละชนิดเพื่อป้องกัน การขาดแคลน ธาตุอาหารในดินองค์ประกอบดั้งเดิมของการหมุนเวียนพืชคือการเติมไนโตรเจนโดยใช้พืชตระกูลถั่วและปุ๋ยพืชสดสลับกับธัญพืชและพืชชนิดอื่นๆ การหมุนเวียนพืชยังสามารถปรับปรุงโครงสร้างและความอุดมสมบูรณ์ของดินได้โดยการสลับปลูกพืชที่มีรากลึกและรากตื้น เทคนิคที่เกี่ยวข้องคือการปลูกพืชคลุมดิน หลายชนิด ระหว่างพืชเศรษฐกิจ ซึ่งเป็นการรวมข้อดีของการทำฟาร์มแบบเข้มข้นเข้ากับการคลุมดินอย่างต่อเนื่องและการปลูก พืชหลายชนิดร่วม กัน

การชลประทาน

ระบบชลประทานแบบเหนือศีรษะออกแบบให้หมุนรอบจุดศูนย์กลาง

การชลประทานพืชผลคิดเป็น 70% ของการใช้น้ำจืดทั่วโลก^{[ 47 ]}การชลประทานแบบน้ำท่วม ซึ่งเป็นประเภทที่เก่าแก่และพบได้บ่อยที่สุด มักจะกระจายไม่สม่ำเสมอ เนื่องจากบางส่วนของแปลงอาจได้รับน้ำมากเกินไปเพื่อส่งน้ำในปริมาณที่เพียงพอไปยังส่วนอื่นๆการชลประทานแบบเหนือศีรษะโดยใช้สปริงเกลอร์แบบหมุนรอบแกนกลางหรือแบบเคลื่อนที่ด้านข้าง จะให้รูปแบบการกระจายที่สม่ำเสมอและควบคุมได้มากกว่า การชลประทานแบบหยดเป็นประเภทที่แพงที่สุดและใช้น้อยที่สุด แต่ส่งน้ำไปยังรากพืชโดยมีการสูญเสียน้อยที่สุด^{[ 48 ]}

มาตรการจัดการ ลุ่มน้ำได้แก่ การสร้างบ่อเติมน้ำใต้ดิน ซึ่งกักเก็บน้ำฝนและน้ำไหลบ่าเพื่อนำไปเติมน้ำใต้ดิน วิธีนี้ช่วยเติมเต็มบ่อน้ำใต้ดินและลดการกัดเซาะดินในที่สุด การสร้างเขื่อนกั้นแม่น้ำเพื่อสร้างอ่างเก็บน้ำจะกักเก็บน้ำไว้สำหรับการชลประทานและการใช้งานอื่นๆ ในพื้นที่ขนาดใหญ่ ส่วนพื้นที่ขนาดเล็กอาจใช้น้ำจากบ่อชลประทานหรือน้ำใต้ดิน

การกำจัดวัชพืช

ในภาคเกษตรกรรม การจัดการวัชพืชอย่างเป็นระบบมักเป็นสิ่งจำเป็น ซึ่งมักทำโดยใช้เครื่องจักร เช่น เครื่องไถพรวน หรือเครื่องพ่นสารกำจัดวัชพืชแบบเหลว สารกำจัดวัชพืช จะฆ่า วัชพืชเป้าหมายโดยเฉพาะ ในขณะที่พืชผลไม่ได้รับอันตรายมากนัก สารเหล่านี้บางชนิดออกฤทธิ์โดยการรบกวนการเจริญเติบโตของวัชพืช และมักใช้ฮอร์โมน พืช เป็น ส่วนประกอบ การควบคุมวัชพืชด้วยสารกำจัดวัชพืชจะทำได้ยากขึ้นเมื่อวัชพืชดื้อต่อสารกำจัดวัชพืช วิธีแก้ปัญหา ได้แก่:

พืชคลุมดิน (โดยเฉพาะอย่างยิ่งพืชที่มี คุณสมบัติยับยั้งการเจริญเติบโต ของพืชอื่น ) ที่สามารถแย่งพื้นที่หรือยับยั้งการงอกใหม่ของวัชพืชได้
ใช้สารกำจัดวัชพืชหลายชนิดร่วมกัน หรือใช้สลับกัน
สายพันธุ์ที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อให้ทนต่อสารกำจัดวัชพืช
สายพันธุ์ที่ปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมในท้องถิ่นได้ดี สามารถทนทานหรือแข่งขันกับวัชพืชได้ดีกว่า
การไถพรวน
วัสดุคลุมดินเช่นเศษไม้หรือพลาสติก
การถอดด้วยตนเอง
การตัดหญ้า
เล็มหญ้า
การเผาไหม้

การจัดระเบียง

ในด้านการเกษตรระเบียงนาคือพื้นที่ราบส่วนหนึ่งของ พื้นที่เพาะปลูก ที่เป็นเนินเขา ออกแบบมาเพื่ออนุรักษ์ดินและชะลอหรือป้องกันการไหลของน้ำผิวดินอย่างรวดเร็วจากการชลประทาน บ่อยครั้งที่พื้นที่ดังกล่าวถูกสร้างเป็นระเบียงหลายชั้น ทำให้มีลักษณะเป็นขั้นบันได ภูมิทัศน์ที่มนุษย์สร้างขึ้นในการปลูกข้าวบนระเบียงที่ตามแนวโค้งตามธรรมชาติของหน้าผา เช่นการไถตามแนวระดับเป็นลักษณะคลาสสิกของเกาะบาหลีและนาขั้นบันไดบาเนาในบาเนา อีฟูเกาประเทศฟิลิปปินส์ในเปรู ชาว อินคาใช้ประโยชน์จากเนินลาดที่ใช้ประโยชน์ไม่ได้โดยการสร้างกำแพงหินแห้งเพื่อสร้างระเบียงนาที่รู้จักกันในชื่ออันเดนส์

นาข้าว

นาข้าวเป็นพื้นที่เพาะปลูกที่ถูก น้ำท่วม ใช้สำหรับปลูกข้าวและพืชกึ่งน้ำ ชนิดอื่นๆ นาข้าวเป็นลักษณะทั่วไปของประเทศที่ปลูกข้าวใน เอเชีย ตะวันออกและเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ได้แก่ มาเลเซีย จีน ศรีลังกา เมียนมาร์ ไทย เกาหลี ญี่ปุ่น เวียดนาม ไต้หวัน อินโดนีเซียอินเดียและฟิลิปปินส์ นอกจากนี้ยังพบได้ในภูมิภาคปลูกข้าวอื่นๆ เช่นพีดมอนต์ (อิตาลี) กามาร์ก (ฝรั่งเศส) และหุบเขาอาร์ติโบไนท์ (เฮติ) นาข้าวอาจเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติริมแม่น้ำหรือหนองน้ำหรืออาจสร้างขึ้นได้ แม้กระทั่งบนเนินเขา นาข้าวต้องการน้ำปริมาณมากสำหรับการชลประทาน ซึ่งส่วนใหญ่มาจากการท่วมขัง นาข้าวเป็นสภาพแวดล้อมที่เอื้ออำนวยต่อพันธุ์ข้าวที่ปลูก และเป็นอุปสรรคต่อวัชพืชหลายชนิดควาย เป็น สัตว์ ใช้งานเพียงชนิดเดียวที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ชุ่ม น้ำได้ อย่างสบาย จึงมีการใช้ควายอย่างแพร่หลายในนาข้าวของเอเชีย^{[ 49 ]}

การพัฒนาล่าสุดในการผลิตข้าวแบบเข้มข้นคือ^{ระบบการเพิ่มผลผลิตข้าว [ 50 ] [ 51 ] ซึ่งพัฒนาขึ้นในปี 1983 โดยบาทหลวงเฮนรี เดอ ลอลานี ชาวฝรั่งเศสนิกายเยซูอิตในมาดากัสการ์ [ 52 ]}ภายในปี^{2013จำนวนเกษตรกร}^{รายย่อยที่}ใช้ระบบ นี้เพิ่ม ขึ้น เป็นระหว่าง 4 ^ถึง⁵ล้านคน^[⁵³^]

การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ

การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำคือการเพาะเลี้ยงผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติในน้ำ ( ปลา หอยสาหร่ายและ สิ่งมีชีวิต ใน น้ำอื่นๆ) การ เพาะ เลี้ยงสัตว์น้ำแบบเข้มข้นเกิดขึ้นบนบก โดยใช้ถัง บ่อ หรือระบบควบคุมอื่นๆ หรือในมหาสมุทรโดยใช้กรง^[⁵⁴^]

ความยั่งยืน

มีการพัฒนาวิธีการทำเกษตรแบบเข้มข้นที่เชื่อว่ายั่งยืน เพื่อชะลอการเสื่อมโทรมของที่ดินทางการเกษตร และแม้กระทั่งฟื้นฟูสุขภาพของดิน และบริการของระบบนิเวศการพัฒนาเหล่านี้อาจจัดอยู่ในประเภทของเกษตรอินทรีย์หรือการบูรณาการระหว่างเกษตรอินทรีย์และเกษตรแบบดั้งเดิม

การปลูกพืชในทุ่งหญ้าเกี่ยวข้องกับการปลูกพืชธัญพืชลงในทุ่งหญ้าโดยตรงโดยไม่ต้องใช้สารกำจัดวัชพืชก่อน หญ้าหลายปีจะสร้างชั้นคลุมดินที่มีชีวิตให้กับพืชธัญพืช ทำให้ไม่จำเป็นต้องปลูกพืชคลุม ดิน หลังการเก็บเกี่ยวทุ่งหญ้าจะถูกปล่อยให้สัตว์กินอย่างเข้มข้นทั้งก่อนและหลังการผลิตธัญพืช ระบบที่เข้มข้นนี้ให้ผลกำไรแก่เกษตรกรที่เทียบเท่ากัน (ส่วนหนึ่งมาจากการเพิ่มปริมาณอาหารสัตว์) ในขณะเดียวกันก็สร้างหน้าดิน ใหม่ และกักเก็บ CO2 ได้มากถึง 33 ตันเฮกตาร์ต่อปี^{[ 55 ]}^{[ 56 ]}

การเกษตร แบบไบโออินเซนทริกมุ่งเน้นการเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุด เช่น ผลผลิตต่อหน่วยพื้นที่ พลังงานที่ใช้ และน้ำที่ใช้

ระบบวนเกษตรเป็นการผสมผสานเทคโนโลยีการเกษตรและการปลูกป่า/สวนผลไม้ เพื่อสร้างระบบการใช้ที่ดินที่บูรณาการ หลากหลาย มีผลผลิตสูง สร้างผลกำไร มีสุขภาพดี และยั่งยืนมากยิ่งขึ้น

การปลูกพืชแซมสามารถเพิ่มผลผลิตหรือลดต้นทุนการผลิตได้ และจึงถือเป็นการเพิ่มความเข้มข้นทางการเกษตร (ซึ่งอาจยั่งยืนได้) อย่างไรก็ตาม แม้ว่าผลผลิตรวมต่อหน่วยพื้นที่มักจะเพิ่มขึ้น แต่ผลผลิตของพืชแต่ละชนิดมักจะลดลง นอกจากนี้ยังมีปัญหาสำหรับเกษตรกรที่พึ่งพาอุปกรณ์การเกษตรที่ออกแบบมาสำหรับการปลูกพืชชนิดเดียวซึ่งมักส่งผลให้ต้องใช้แรงงานเพิ่มขึ้น

การทำฟาร์มแนวตั้งคือการผลิตพืชผลอย่างเข้มข้นในปริมาณมากในเขตเมือง โดยใช้โครงสร้างหลายชั้นที่มีแสงสว่างจากธรรมชาติ เพื่อผลิตอาหารแคลอรี่ต่ำ เช่น สมุนไพร ผักใบเล็กและผักกาดหอม

ระบบการทำฟาร์มแบบบูรณาการ คือ ระบบ การเกษตรที่ก้าวหน้าและยั่งยืนเช่นการเกษตรแบบไร้ของเสียหรือการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแบบบูรณาการหลายระดับซึ่งเกี่ยวข้องกับการปฏิสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตหลายชนิด องค์ประกอบของการบูรณาการนี้อาจรวมถึง:

การนำพืชดอกเข้าไปในระบบนิเวศทางการเกษตรโดยเจตนาเพื่อเพิ่มทรัพยากรละอองเรณูและน้ำหวานที่จำเป็นสำหรับศัตรูตามธรรมชาติของแมลงศัตรูพืช^{[ 57 ]}
การใช้การหมุนเวียนพืชและพืชคลุมดินเพื่อยับยั้งไส้เดือนฝอยในมันฝรั่ง^{[ 58 ]}
การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแบบบูรณาการหลายระดับโภชนาการ คือ การนำผลพลอยได้ (ของเสีย) จากสัตว์น้ำชนิดหนึ่งกลับมาใช้ใหม่เป็นปัจจัยนำเข้า ( ปุ๋ยอาหาร) สำหรับสัตว์น้ำอีกชนิดหนึ่ง

ความท้าทาย

คาดการณ์ว่าประชากรโลกจะมีจำนวน 9.7 พันล้านคนภายในปี 2050 และประมาณ 10.3 พันล้านคนเมื่อประชากรโลกคาดว่าจะถึงจุดสูงสุดประมาณปี 2085 เงื่อนไขในการผลิตอาหารนี้จะเป็นตัวกำหนดต้นทุนด้านสิ่งแวดล้อม สังคม และเศรษฐกิจที่เกี่ยวข้อง อย่างไรก็ตาม ศักยภาพในการขยายการเกษตรมีจำกัด เนื่องจากการเปลี่ยนพื้นที่ดินเป็นพื้นที่เพาะปลูกเพิ่มเติมจะมีผลกระทบต่อระบบนิเวศอื่นๆ และบริการของระบบนิเวศเหล่านั้น รวมถึงป่าไม้ทุ่งหญ้าและพื้นที่ชุ่มน้ำ^{[ 59 ]}

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

การเกษตรเชิงอุตสาหกรรมใช้น้ำพลังงาน[ ⁶⁰^]และสารเคมีอุตสาหกรรม ในปริมาณมหาศาล ส่งผลให้มลพิษในพื้นที่เพาะปลูกน้ำใช้และบรรยากาศ เพิ่ม มาก^ขึ้นสารกำจัดวัชพืชสารกำจัดแมลงและปุ๋ยเคมีสะสมอยู่ในน้ำใต้ดินและน้ำผิวดินการปฏิบัติทางการเกษตรเชิงอุตสาหกรรมเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของภาวะโลกร้อนคิดเป็น 14–28% ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิ^[⁶¹^]

ผลกระทบเชิงลบหลายประการของการเกษตรอุตสาหกรรมอาจเกิดขึ้นในระยะห่างจากทุ่งนาและฟาร์ม ตัวอย่างเช่น สารประกอบไนโตรเจนจากมิดเวสต์จะไหลลงแม่น้ำมิสซิสซิปปีไปทำลายแหล่งประมงชายฝั่งในอ่าวเม็กซิโก ทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่าเขตทะเลที่ไม่มีสิ่งมีชีวิต^{[ 62 ]}

พืชและสัตว์ป่าหลายชนิดสูญพันธุ์ไปแล้วในระดับภูมิภาคหรือระดับประเทศ และการทำงานของระบบนิเวศทางการเกษตรก็เปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก การเพิ่มความเข้มข้นของการเกษตรประกอบด้วยปัจจัยหลายประการ รวมถึงการสูญเสียองค์ประกอบของภูมิทัศน์ การเพิ่มขนาดของฟาร์มและแปลงเพาะปลูก และการใช้ยาฆ่าแมลงและยาฆ่าวัชพืชเพิ่มขึ้น การใช้ยาฆ่าแมลงและยาฆ่าวัชพืชในปริมาณมากทำให้ศัตรูพืชดื้อยาอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้ยาฆ่าวัชพืชและยาฆ่าแมลงมีประสิทธิภาพลดลง^{[ 63 ]}สารเคมีทางการเกษตรอาจเกี่ยวข้องกับภาวะรังผึ้งล่มสลายซึ่งสมาชิกแต่ละตัวของรังผึ้งจะหายไป^{[ 64 ]} (การผลิตทางการเกษตรขึ้นอยู่กับผึ้งในการผสมเกสรผลไม้และผักหลายชนิดเป็นอย่างมาก)

การทำฟาร์มแบบเข้มข้นสร้างสภาวะที่เอื้อต่อการเจริญเติบโตและการแพร่กระจายของปรสิต ซึ่งแตกต่างอย่างมากจากสิ่งที่ปรสิตพบเจอในประชากรโฮสต์ตามธรรมชาติ ซึ่งอาจเปลี่ยนแปลงการคัดเลือกคุณลักษณะต่างๆ เช่น ลักษณะทางชีวประวัติและความรุนแรง การระบาดของโรคในระยะหลังๆ นี้ได้เน้นย้ำถึงความเชื่อมโยงกับการทำฟาร์มแบบเข้มข้น ตัวอย่างเช่นไวรัสโรคโลหิตจางในปลาแซลมอน (ISA)กำลังก่อให้เกิดความสูญเสียทางเศรษฐกิจอย่างมากสำหรับฟาร์มปลาแซลมอน ไวรัส ISA เป็นออร์โธไมโซไวรัสที่มีสองกลุ่มย่อยที่แตกต่างกัน คือ กลุ่มยุโรปและกลุ่มอเมริกาเหนือ ซึ่งแยกตัวออกจากกันก่อนปี 1900 (Krossøy et al. 2001) ^{[ 65 ]}การแยกตัวนี้ชี้ให้เห็นว่าไวรัสในรูปแบบบรรพบุรุษมีอยู่ในปลาแซลมอนป่าก่อนที่จะมีการนำปลาแซลมอนที่เลี้ยงในกรงเข้ามา เนื่องจากไวรัสแพร่กระจายจากการถ่ายทอดทางแนวตั้ง (จากพ่อแม่สู่ลูก)

การปลูกพืชเชิงเดี่ยวแบบเข้มข้นเพิ่มความเสี่ยงต่อความล้มเหลวเนื่องจากศัตรูพืชสภาพอากาศที่ไม่เอื้ออำนวย และโรค^{[ 66 ]}^{[ 67 ]}

ผลกระทบทางสังคม

การศึกษาสำหรับสำนักงานประเมินเทคโนโลยี ของสหรัฐอเมริกา สรุปว่าเกี่ยวกับการเกษตรเชิงอุตสาหกรรม มี "ความสัมพันธ์เชิงลบระหว่างแนวโน้มการเพิ่มขนาดฟาร์มและสภาพสังคมในชุมชนชนบท" ใน "ระดับสถิติ" ^{[ 68 ]}การปลูกพืชเชิงเดี่ยวอาจก่อให้เกิดความเสี่ยงทางสังคมและเศรษฐกิจ^{[ 69 ]}

ดูเพิ่มเติม

แหล่งที่มา

บทความนี้มีการนำข้อความจากงานเนื้อหาเสรีมาใช้ ได้รับอนุญาตภายใต้ CC BY 4.0 ( คำชี้แจง/การอนุญาต) ข้อความนำมาจากรายงานสถานการณ์ทรัพยากรที่ดินและน้ำของโลกเพื่ออาหารและการเกษตร ปี 2025องค์การอาหารและเกษตรแห่งสหประชาชาติ (FAO)

ลิงก์ภายนอก

"การขยายแบบจำลองการเปลี่ยนแปลงทางประชากรศาสตร์: ความเชื่อมโยงเชิงพลวัตระหว่างผลผลิตทางการเกษตรและประชากร"รัสเซลล์ ฮอปเฟนเบิร์ก ภาควิชาจิตเวชศาสตร์และพฤติกรรมศาสตร์มหาวิทยาลัยดุ๊กสหรัฐอเมริกาวารสารความหลากหลายทางชีวภาพ เทย์เลอร์ แอนด์ ฟรานซิส ออนไลน์ 22 ตุลาคม 2014

[ 1 ]

[ 2 ]

4

[

[ 6 ]

[ 7 ]

[

[

[

[

[

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 29 ]

[ 30 ]

[ 31 ]

[ 32 ]

[ 33 ]

[ 34 ]

[ 35 ]

[ 36 ]

[ 37 ]

[ 38 ]

[ 39 ]

[ 40 ]

[ 41 ]

[ 42 ]

[ 43 ]

[

[ 45 ]

[ 46 ]

[ 47 ]

[ 48 ]

[ 49 ]

ระบบการเพิ่มผลผลิตข้าว [ 50 ] [ 51 ] ซึ่งพัฒนาขึ้นในปี 1983 โดยบาทหลวงเฮนรี เดอ ลอลานี ชาวฝรั่งเศสนิกายเยซูอิตในมาดากัสการ์ [ 52 ]

2013จำนวนเกษตรกร

รายย่อยที่

[

[

[ 55 ]

[ 56 ]

[ 57 ]

[ 58 ]

[ 59 ]

60

[ 62 ]

[ 63 ]

[ 64 ]

[ 65 ]

[ 66 ]

[ 67 ]

[ 68 ]

[ 69 ]