Bài 5.6 — Thách Thức Bền Vững Trong Nông Nghiệp

Bài học khép lại Đơn vị 5 này tập hợp những điểm áp lực môi trường mà canh tác, trong mọi hình thức đã đề cập cho đến nay — từ các mảnh đất nương rẫy đến các vòng của von Thünen đến các vành đai ngũ cốc Cách mạng Xanh đến các chuỗi cung ứng nông nghiệp doanh nghiệp — cuối cùng đều va chạm phải. Ba thách thức chiếm ưu thế trong cuộc thảo luận địa lý và chính sách hiện tại: sa mạc hóa, cạn kiệt nước ngọt, và vai trò gây tranh cãi của cây trồng biến đổi gen. Một sự tổng hợp ngắn ở cuối gắn kết toàn bộ đơn vị lại với nhau.

Sa mạc hóa

Sa mạc hóa là quá trình mà đất khô hạn sản xuất — đất tự nhiên là bán khô cằn nhưng trong lịch sử có khả năng hỗ trợ cây trồng hoặc chăn thả — suy thoái thành các điều kiện giống sa mạc với ít thảm thực vật và giá trị nông nghiệp tối thiểu, thường thông qua sự kết hợp giữa áp lực sử dụng đất của con người và căng thẳng khí hậu thay vì chỉ một nguyên nhân riêng lẻ. Ví dụ được theo dõi chặt chẽ nhất là Sahel, vành đai bán khô cằn chạy đông-tây khắp châu Phi ngay phía nam Sahara, trải dài các phần của Senegal, Mali, Niger, Chad, và Sudan trong số các quốc gia khác. Các áp lực đóng góp ở đó bao gồm chăn thả quá mức bởi đàn gia súc vượt quá những gì thảm thực vật của đất có thể tái sinh, phá rừng để lấy nhiên liệu gỗ và mở rộng đất nông nghiệp ở một vùng vốn đã thiếu độ che phủ cây cối ngay từ đầu, và sự biến động lượng mưa mà các thập kỷ gần đây của biến đổi khí hậu đã khiến vừa khó dự đoán hơn vừa, trong nhiều năm, thưa thớt hơn mức trung bình lịch sử. Các hậu quả cộng dồn: khi độ che phủ thảm thực vật mỏng đi, đất trần lộ ra mất độ ẩm nhanh hơn và xói mòn dễ dàng hơn trong gió và những cơn mưa dữ dội thỉnh thoảng của khu vực, điều này càng làm giảm khả năng của đất trong việc hỗ trợ cây trồng và chăn thả mà các cộng đồng phụ thuộc vào, đến lượt nó thúc đẩy người chăn thả và nông dân đặt thậm chí nhiều áp lực hơn lên bất cứ vùng đất nào còn sản xuất được. Sự công nhận quốc tế về vấn đề này đã tạo ra Công ước Liên Hợp Quốc về Chống Sa mạc hóa, mở để ký kết năm 1994, một trong ba công ước môi trường lớn của Liên Hợp Quốc cùng với các công ước biến đổi khí hậu và đa dạng sinh học cùng thời kỳ — một dấu hiệu cho thấy cộng đồng quốc tế đã bắt đầu coi trọng suy thoái đất khô hạn như một cuộc khủng hoảng toàn cầu riêng biệt thay vì một vấn đề canh tác thuần túy địa phương.

Sử dụng nước và cạn kiệt tầng nước ngầm

Nông nghiệp là mức sử dụng nước ngọt lớn nhất của con người trên toàn thế giới, chiếm khoảng bảy mươi phần trăm lượng nước ngọt được lấy toàn cầu, được thúc đẩy trên hết bởi tưới tiêu. Tưới tiêu đã mở rộng đáng kể trong thế kỷ 20, cả như một yêu cầu trực tiếp của các giống cây trồng năng suất cao đòi hỏi nhiều nước của Cách mạng Xanh (Bài 5.3) lẫn khi canh tác thương mại nói chung được thâm canh hóa. Một phần lớn lượng tưới tiêu đó lấy nước không phải từ sông ngòi hay lượng mưa mà từ các tầng nước ngầm, các lớp đá hoặc trầm tích chứa nước dưới lòng đất đã tích tụ qua hàng nghìn hoặc hàng triệu năm và, nếu có, được bổ sung lại chậm hơn nhiều so với tốc độ nông dân bơm từ chúng.

Tầng nước ngầm Ogallala, nằm dưới các phần của tám tiểu bang Mỹ từ South Dakota xuống qua Texas Panhandle, là nghiên cứu điển hình trong nước rõ ràng nhất và một điểm tham chiếu thi thường xuyên. Nó cung cấp khoảng một phần ba tổng lượng nước ngầm tưới tiêu được sử dụng ở Hoa Kỳ, và nhiều thập kỷ tưới tiêu xoay tâm trung tâm (những cánh đồng hình tròn giống nhau có thể nhìn thấy trong lưới của Hệ thống Khảo sát Đất Công, đã đề cập trong Bài 5.5) đã làm giảm mực nước ngầm của nó một cách đáng kể trên phần lớn phạm vi của nó, ở một số khu vực hàng chục feet kể từ khi việc bơm quy mô lớn bắt đầu vào giữa thế kỷ 20. Vì sự bổ sung tự nhiên ở vùng bán khô cằn này cực kỳ chậm, các nhà thủy văn học nói chung mô tả việc khai thác Ogallala về mặt chức năng là đang khai mỏ một nguồn tài nguyên phần lớn không tái tạo thay vì sử dụng bền vững một nguồn tài nguyên tái tạo — một sự phân biệt quan trọng trực tiếp đối với khả năng tồn tại lâu dài của nền kinh tế ngũ cốc và chăn nuôi Đại Bình Nguyên đã thảo luận trước đó trong đơn vị này. Áp lực tầng nước ngầm tương tự xuất hiện trên toàn cầu, bao gồm cả ở Punjab của Ấn Độ, nơi cùng sự thâm canh hóa Cách mạng Xanh đã nhân ba sản lượng lúa mì cũng đã đẩy nhanh việc lấy nước ngầm vượt xa tốc độ bổ sung tự nhiên.

Sinh vật biến đổi gen (GMO)

Các loại cây trồng biến đổi gen, được giới thiệu thương mại bắt đầu từ những năm 1990 như một sự mở rộng logic của Cách mạng Xanh thông qua kỹ thuật di truyền trực tiếp thay vì nhân giống chọn lọc, vẫn là một trong những công nghệ gây tranh cãi về mặt địa lý và chính trị hơn của nông nghiệp. Những người ủng hộ chỉ ra những lợi ích cụ thể: ngô và bông Bt, được kỹ thuật hóa để sản xuất protein kháng côn trùng của riêng chúng, đã giảm đáng kể việc sử dụng thuốc trừ sâu ở các vùng đã áp dụng chúng; các giống đậu nành chịu được thuốc diệt cỏ đã đơn giản hóa việc kiểm soát cỏ dại và hỗ trợ các thực hành canh tác giảm cày xới, điều này đến lượt nó cắt giảm xói mòn đất; và "gạo vàng" (golden rice), được kỹ thuật hóa để sản xuất beta-carotene (tiền chất vitamin A), được phát triển cụ thể để giải quyết tình trạng thiếu vitamin A, một nguyên nhân hàng đầu gây mù lòa trẻ em có thể phòng ngừa được ở các phần của thế giới đang phát triển, mặc dù việc áp dụng thực tế của nó đã bị làm chậm trong nhiều năm bởi các rào cản quy định và chấp nhận công chúng ở một số quốc gia mục tiêu.

Những người chỉ trích đưa ra một tập hợp mối lo ngại khác, một số có chiều kích địa lý rõ rệt. Kiểm soát bằng sáng chế đối với các giống hạt giống GMO, tập trung trong số một số ít công ty nông nghiệp doanh nghiệp đã đề cập trong Bài 5.4, đã tạo ra xung đột pháp lý thực sự về quyền truyền thống của nông dân trong việc cất giữ và trồng lại hạt giống từ vụ thu hoạch của chính họ — trường hợp Canada của nông dân Percy Schmeiser, bị kiện vào cuối những năm 1990 sau khi cải dầu (canola) được cấp bằng sáng chế xuất hiện trên đất của ông mà không có sự mua bán của ông, vẫn là một ví dụ được trích dẫn rộng rãi về căng thẳng giữa việc thực thi bằng sáng chế hạt giống và các phong tục canh tác cũ hơn. Sự chấp nhận quy định đối với GMO cũng thay đổi rõ rệt theo vùng: Hoa Kỳ và phần lớn châu Mỹ cho phép canh tác GMO rộng rãi, trong khi Liên minh Châu Âu đã duy trì các quy tắc phê duyệt và ghi nhãn hạn chế hơn nhiều, một sự phân kỳ tự nó minh họa cách một công nghệ nông nghiệp duy nhất có thể khuếch tán không đồng đều trên các nền kinh tế tương tự khác vì các lý do về cơ bản là chính trị và văn hóa, hơn là kỹ thuật.

Hướng tới thực hành bền vững

Một số thực hành, một số cũ và một số mới được tinh chỉnh, nhằm làm dịu những áp lực này mà không từ bỏ những lợi ích năng suất mà nông nghiệp đã xây dựng kể từ Cách mạng Nông nghiệp Thứ nhất. Luân canh cây trồng và trồng cây che phủ phục hồi nitơ và cấu trúc đất giống như hệ thống bốn ruộng của Charles Townshend đã làm hai thế kỷ rưỡi trước. Canh tác không cày xới (No-till farming) để lại tàn dư cây trồng trên cánh đồng và tránh lật đất giữa các lần trồng, cắt giảm xói mòn và bảo tồn độ ẩm đất. Nông nghiệp chính xác (Precision agriculture) sử dụng thiết bị được dẫn đường bằng GPS và dữ liệu đất và độ ẩm theo từng cánh đồng để áp dụng nước, phân bón, và thuốc trừ sâu chỉ ở nơi và khi một cánh đồng thực sự cần chúng, giảm cả chi phí lẫn dòng chảy tràn so với các phương pháp áp dụng đồng nhất cũ hơn. Các phương pháp nông sinh thái học (agroecology) và canh tác hữu cơ cố gắng thay thế quản lý sâu bệnh và độ phì nhiêu sinh học — côn trùng có lợi, ủ phân, đa dạng cây trồng — cho một số đầu vào hóa chất của Cách mạng Xanh, nói chung đánh đổi một số năng suất để lấy chi phí đầu vào và tác động môi trường giảm.

Tổng hợp Đơn vị 5: vì sao điều này quan trọng đối với kỳ thi

Đơn vị 5 truy tìm một lập luận liên tục duy nhất: nông nghiệp bắt đầu độc lập ở một số vùng thế giới khoảng mười nghìn năm trước (5.1), được tái tổ chức xung quanh khoảng cách và chi phí vận chuyển một khi các thành phố thị trường tồn tại (von Thünen, 5.2), được thâm canh hóa triệt để thêm hai lần nữa — đầu tiên bởi cơ giới hóa thế kỷ 18 của nước Anh và sau này bởi gói hạt giống năng suất cao của Cách mạng Xanh (5.1 và 5.3) — được tái tổ chức lại một lần nữa xung quanh sự hợp nhất doanh nghiệp thay vì khoảng cách (5.4), để lại dấu vân tay vĩnh viễn của riêng nó trên hình dạng vật lý của đất nông thôn (5.5), và giờ đây va chạm với các giới hạn môi trường của nước, đất, và đa dạng sinh học mà nó phụ thuộc vào (bài học này). Một câu hỏi tự luận trải rộng khắp đơn vị có thể yêu cầu bạn truy tìm chính xác vòng cung này, hoặc lập luận liệu một công nghệ cụ thể — Cách mạng Xanh, GMO, hoặc nông nghiệp chính xác — có đại diện cho một giải pháp dài hạn thực sự hay chỉ là một biện pháp khắc phục ngắn hạn trì hoãn cùng một vấn đề bền vững nền tảng. Một câu tổng hợp mẫu cho loại đề bài đó: "Trong khi mỗi làn sóng thâm canh hóa nông nghiệp, từ luân canh bốn ruộng của Norfolk đến ngũ cốc lùn của Cách mạng Xanh đến các cây trồng biến đổi gen ngày nay, đã thành công trong việc nâng cao năng suất trên mỗi mẫu đất, mỗi làn sóng cũng đã làm sâu sắc thêm sự phụ thuộc của nông nghiệp vào các đầu vào — phân bón nhiên liệu hóa thạch, nước ngầm, và công nghệ hạt giống được cấp bằng sáng chế — mà tự chúng không đồng đều về mặt địa lý và, trong trường hợp của nước, không thể tái tạo trong bất kỳ khung thời gian nào của con người."