Wpływ rolnictwa na środowisko i różnorodność biologiczną

Wpływ rolnictwa na środowisko i różnorodność biologiczną

Rys historyczny rolnictwa
Od czasu swojej obecności na Ziemi ludzie zaspokajali swoje zapotrzebowanie na pożywienie opierając się na zbieraniu owoców oraz polowaniu na dzikie zwierzęta. Zakłada się, że zasadniczy wpływ człowieka na środowisko rozpoczął się wraz z podjęciem prób użycia ognia, a następnie uwydatnił się przez przejście od zbieractwa i łowiectwa do rolnictwa i hodowli. Ludzie rozpoczynający życie w zorganizowanych społeczeństwach przez uprawę roli i praktyki hodowlane przekształcali naturalne ekosystemy w ekosystemy rolnicze. Tutaj ludzie ustalali i faworyzowali rozwój pożądanych rodzajów roślin oraz rozprzestrzenianie się chowu pewnych gatunków zwierząt, zmieniając skład flory i fauny na terenach gdzie było praktykowane rolnictwo. Podczas gdy populacja rosła a technologia osiągała koleje wyżyny postępu, ogromne obszary buszu i lasów były karczowane pod uprawy, w celu powiększenia produkcji dóbr w celu pokrywania wzrastającego zapotrzebowania na pożywienie wciąż zwiększającej się populacji. Z czasem zaczęło brakować wolnych terenów, konieczna była więc stopniowa intensyfikacja metod uprawy i hodowli.

Intensyfikacja rolnictwa umożliwia zwiększenie produkcji bez konieczności poszerzania areału użytków rolnych. Ponosi się duże nakłady pracy uprzedmiotowionej i pracy żywej, w wyniku czego uzyskuje się wysokie plony oraz znaczną produkcyjność zwierząt gospodarskich.
Do najczęstszych metod zwiększających wydajność produkcji rolnej zaliczamy chemizację, mechanizację, stosowanie bardzo wydajnych odmian roślin i ras zwierząt oraz stosowanie melioracji gruntów.

Chemizacja rolnictwa polega na zwiększeniu zużycia agrochemikaliów takich jak nawozy sztuczne, preparaty polepszające strukturę gleby oraz środki ochrony roślin (pestycydy).
Stosowane środki, obok skutków oczekiwanych w postaci efektów produkcyjnych, powodują również skutki o charakterze negatywnym. Uboczne działanie zarówno pestycydów jak i innych środków służących chemizacji rolnictwa prowadzą do degradacji środowiska przyrodniczego. Zalegają one w glebach powodując załamanie równowagi glebowej. Nawożenie gleby powodujące nadmiar jednego z pierwiastków biogennych sprzyja wypłukiwaniu innych pierwiastków. Stosowanie nawozów kwaśnych w nadmiernej ilości opóźniają wzrost i osłabiają rośliny. Mogą nawet doprowadzić do zaniku występowania pewnych roślin oligotoficznych. Przemieszczanie się środków chemicznych z gleby do innych ekosystemów powoduje: eutrofizację wód, zanieczyszczenie powietrza i przenoszenie skażeń na duże odległości, kumulację substancji chemicznych w roślinach, czego efektem jest skażenie wszystkich ogniw łańcucha pokarmowego.
Najbardziej znanym pestycydem jest DDT stosowane masowo po II wojnie światowej. W większości krajów na świecie jego stosowanie jest surowo zakazane ponieważ zaburza on gospodarkę hormonalną oraz jest podejrzewany o właściwości rakotwórcze na zaleganiu w glebie przez określony czas oraz oddziaływaniu na procesy biochemiczne mikroorganizmów glebowych, co prowadzi do załamania równowagi biologicznej środowiska glebowego, pogorszenia warunków fizycznych i chemicznych gleby.
Wskutek nadmiernego stosowania agrochemikaliów i nieuwzględniania przyrodniczych zasad płodozmianu, w wielu krajach doprowadzono m.in. do zmęczenia gleb, które stało się problemem gospodarczym, zagrażającym planom zaopatrzenia ludności tych krajów w żywność.

Mechanizacja rolnictwa to zastępowanie w produkcji rolniczej pracy ręcznej pracą maszyn. Są one źródłem spalin i zanieczyszczeń produktami ropopochodnymi. Zastosowanie na polach dużych, ciężkich specjalistycznych maszyn rolniczych, głównie dla potrzeb uprawy ornej, daje w rezultacie degradację struktury gleby, powodowaną ugniataniem. Stosowaniu tych maszyn towarzyszy czasem tworzenie się pod ziemią nieprzepuszczalnej warstwy gleby, czego konsekwencją jest ograniczone napowietrzanie, przepuszczanie wody i filtracja gleby na poziomie wzrostu korzeni roślin. Ponadto, ciągła obróbka gleby przyspiesza utlenianie substancji organicznych, co powoduje pogorszenie jej urodzajności. Wprowadzenie maszyn wpłynęło także na zmianę rzeźby i ukształtowania terenu. Z obszarów rolniczych znikają odrzewienia śródpolne, oczka wodne i nierówności terenu. Owe zmiany w naturalnych środowiskach prowadzą do zniknięcia schronienia dla zwierząt, pogorszenia stosunków wodnych oraz nasilają erozję. Szczególne problemy są powodowane użyciem maszyn rolniczych, takich jak maszyny do obróbki gleby na terenach górzystych, ponieważ wywołują czynniki sprzyjające szybkiemu usuwaniu powierzchniowej warstwy gleby.

Stosowanie nowych odmian w produkcji rolnej zarówno roślin jak i hybryd prowadzi do osiągania maksymalnych wydajności produkcyjnych plonów. Sprzyja to jednak zanikowi bioróżnorodności poprzez propagowanie odmian wysokoplennych. Stosowanie monokultur popycha gatunki do zmniejszania ich naturalnych siedlisk z niebezpieczeństwem zupełnego wytępienia gatunków na obszarach uprawnych, jak również na terenach przylegających. Mniejsza różnorodność biocenoz powoduje większą wrażliwość na zmiany środowiska i masowe pojawienia się szkodników. Sztuczne układy ekologiczne cechują się bardzo obniżonymi możliwościami samoregulacji, plenne odmiany są często mniej odporne - w efekcie mamy ciągły wzrost zapotrzebowania na nawozy, pestycydy i energię, oraz obciążanie środowiska skutkami ich użycia.

Alternatywne rozwiązania, które stosowane w rolnictwie ograniczą jego negatywny wpływ na środowisko przyrodnicze.
W rolnictwie podejmowane są starania by ograniczyć do niezbędnego minimum zastosowanie chemicznych środków ochrony roślin oraz by stosować alternatywne, biologiczne metody do walki ze szkodnikami. Postulowane też jest prowadzenie gospodarki rolnej uwzględniającej potrzeby ochrony środowiska i bioróżnorodności oraz wzmagającej względnie naturalne procesy zachodzące w ekosystemach pól.
Do ochrony roślin powstały specjalne biopreparaty, które po zastosowaniu nie mają wpływu na inne organizmy. W ich skład wchodzą zarodniki owadobójczych bakterii, wirusów i grzybów, które nie są szkodliwe ani dla roślin ani dla innych organizmów. Stosuje się je w rolnictwie zwłaszcza do zwalczania gąsienic motyli i larw komarów. Zamiast chemikaliów wykorzystuje też się żywe organizmy będące naturalnymi wrogami szkodników. Ochrania się i wspiera gatunki pozytywne oraz wprowadza się do populacji szkodników osobniki chemicznie wysterylizowane. Te działania mają na celu ograniczenie ich liczby. Biologiczne zwalczanie szkodników jest metodą bezpieczniejszą i nieraz znacznie tańszą od chemicznej.
Ważnym elementem rolnictwa alternatywnego są także odpowiednio prowadzone prace polowe. Rolnictwo alternatywne skupia się na poszukiwaniu źródeł substancji służących do produkcji rolnej we własnym obejściu. Metoda ta opiera się na takich technikach upraw, jak płodozmian, wykorzystanie nawozów pochodzenia zwierzęcego i kompostu, oraz odpowiednie prace rolne pozwalające na ograniczenie erozji gleby i strat substancji pokarmowych.