ผู้คนหลายพันล้านคนพึ่งพาปุ๋ยเทียมเพื่อจัดหาอาหารให้กับจานของพวกเขา แต่ก็ต้องแลกมาซึ่งต้นทุนต่อสิ่งแวดล้อม แล้วเราจะเลี้ยงโลกและรักษาโลกได้อย่างไร?
หนึ่งในแรงผลักดันที่ใหญ่ที่สุดของ Anthropocene – อายุของมนุษย์ – คือโคลน อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น โคลนเทียม ในรูปของปุ๋ย มันถูกใช้เพื่อเลี้ยงคนครึ่งหนึ่งของโลก แต่เพื่อที่จะจัดหาอาหารให้กับจำนวนปากที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง เรากำลังเผชิญกับความเสี่ยงที่จะทำลายโลกอย่างไม่อาจเปลี่ยนแปลงได้
ไม่ว่าทางตรงหรือทางอ้อม พืชก็สร้างเรา เราพึ่งพาพืชเพราะเราไม่สามารถเผาผลาญไนโตรเจนที่ประกอบเป็นสี่ในห้าของอากาศที่เราหายใจเข้าไปได้ ไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบที่สำคัญของโปรตีนทั้งหมดรวมถึงโมเลกุลที่สำคัญอื่นๆ รวมถึง DNA แต่เราสามารถใช้ไนโตรเจนได้ก็ต่อเมื่อมันถูกย่อยสลายและรวมกันเป็นโมเลกุลอินทรีย์ เช่น กรดอะมิโน เป็นต้น
ดังนั้น เป็นเวลาหลายพันปีที่มนุษย์ได้คิดค้นวิธีที่ชาญฉลาดในการเปลี่ยนไนโตรเจน และสารอาหารที่จำเป็นอื่นๆ เช่น ฟอสฟอรัส ซึ่งได้มาจากดิน
เกษตรกรทิ้งก้านและหญ้าหมักไว้ในทุ่งเพื่อเน่าเปื่อย และเติมสารอินทรีย์อื่นๆ ที่พวกเขาทำได้ รวมทั้งมูลสัตว์และมูลมนุษย์ เมื่อจำนวนประชากรเพิ่มขึ้นในยุโรปและสหรัฐอเมริกา นักวิทยาศาสตร์ในศตวรรษที่ 19 พบว่ามีแหล่งไนโตรเจนที่มีประโยชน์มากมายในอเมริกาใต้ ในรูปของมูลมูลนกจำนวนมหาศาลที่คนพื้นเมืองใช้มาเป็นเวลาหลายศตวรรษในการปรับปรุงดิน การค้นพบนี้และเหมืองดินประสิว (โปแตสเซียมไนเตรต) ที่อยู่ใกล้เคียง ก่อให้เกิดความสนใจอย่างมากในยุโรปและสหรัฐอเมริกา ทางรถไฟถูกสร้างขึ้นด้วยค่าใช้จ่ายมหาศาลผ่านทะเลทรายเพื่อส่งออกวัสดุอันมีค่า และสงครามแห่งมหาสมุทรแปซิฟิกได้เริ่มต้นขึ้นระหว่างประเทศที่ร่ำรวยจากมูลสัตว์และดินประสิวอย่างเปรู โบลิเวีย และชิลี อังกฤษสนับสนุนชิลี
เมื่อถึงช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่ผ่านมา ความต้องการใช้ guano ถูกแทนที่ด้วยแนวคิดที่ปฏิวัติวงการ นักเคมีชาวเยอรมัน Fritz Haber ได้คิดค้นวิธีการแปลงไนโตรเจนในอากาศให้เป็นแอมโมเนียเหลว (NH3) เกิดยุคปุ๋ยเทียม
ผลกระทบต่อการผลิตพืชผลและด้วยเหตุนี้การเติบโตของประชากรจึงเกิดขึ้นทันที จำนวนมนุษย์ที่สามารถหาอาหารได้จากพื้นที่ 1 เฮกตาร์ (2.47 เอเคอร์) เพิ่มขึ้นจาก 1.9 เป็น 4.3 โปรตีนครึ่งหนึ่งในร่างกายของเราตอนนี้มาจากแอมโมเนียที่ผลิตในกระบวนการฮาเบอร์ (น่าเสียดายที่ปฏิกิริยาแบบเดียวกันนี้ยังนำไปสู่การผลิตระเบิดอันทรงพลัง ซึ่งมีส่วนทำให้มีผู้เสียชีวิตราว 150 ล้านคน) ผู้คนหลายพันล้านติดหนี้ขนมปัง ข้าว หรือมันฝรั่งในแต่ละวันให้กับปุ๋ยเทียม และปุ๋ยก็เป็นแกนหลักของการปฏิวัติเขียวทั่วทั้งเอเชียและอเมริกาใต้ ซึ่งให้ผลผลิตเพิ่มขึ้นอย่างมาก และช่วยขจัดความอดอยากหลายล้านคนในช่วง 40 ปีที่ผ่านมา
ผลกระทบระดับโลก
แต่มีเพียง 17% ของไนโตรเจนที่ใช้ในปุ๋ยเท่านั้นที่ลงเอยในอาหารของเรา ส่วนที่เหลือจบลงในดินและน้ำ และนั่นคือปัญหาที่ใหญ่ที่สุด เพราะไนโตรเจนยังเป็นปุ๋ยที่ยอดเยี่ยมของสาหร่ายและแบคทีเรียอีกด้วย มลพิษของปุ๋ยในทะเลสาบและมหาสมุทรทำให้เกิดสาหร่ายจำนวนมหาศาล ซึ่งใช้ออกซิเจนที่ละลายในน้ำจนหมด ทำให้หายใจไม่ออกสายพันธุ์อื่นๆ สาหร่ายสีแดงหรือสีเขียวบานสะพรั่งกว้างใหญ่ทำให้เกิดพื้นที่ตายเป็นกิโลเมตร มีกลิ่นเหม็นที่เกี่ยวข้อง
ไนโตรเจนถูกใช้ในการผลิตอาหารมากกว่าที่มนุษย์บริโภคเป็นโปรตีนถึงสิบเท่า และไม่ใช่ว่าไนโตรเจนทั้งหมดในอาหารที่เรากินเข้าไปจะถูกใช้โดยร่างกายของเราด้วยซ้ำ – ส่วนเกินจะเข้าสู่สิ่งแวดล้อมผ่านของเสียของมนุษย์ คนส่วนใหญ่ต้องการไนโตรเจนเพียง 2 กรัม (0.07 ออนซ์) ต่อวัน แต่คนอเมริกันโดยเฉลี่ยบริโภค 13 กรัม (0.46 ออนซ์) ทุกวัน ส่วนใหญ่ในผลิตภัณฑ์จากสัตว์ซึ่งเลี้ยงด้วยพืชที่ปฏิสนธิ
การใช้ปุ๋ยมากเกินไปเป็นปัญหาเฉพาะในประเทศจีน ซึ่งระบบแม่น้ำทั้งหมดมีมลพิษและดินเสื่อมโทรมโดยการทำการเกษตรแบบเข้มข้น แต่การป้องกันในยุโรป ซึ่งรวมถึงการใช้ปุ๋ยเพียงเล็กน้อยเมื่อจำเป็น และการจัดหาเตียงกกเก็บกักที่กรองน้ำที่ไหลบ่าก่อนจะไหลลงสู่แม่น้ำ ช่วยลดปัญหาที่นั่นได้อย่างมาก
อย่างไรก็ตาม การใช้ปุ๋ยในท้องถิ่นมีผลกระทบทั่วโลก การผลิตปุ๋ยยังก่อให้เกิดมลพิษในบรรยากาศด้วยก๊าซเรือนกระจกที่เปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ปฏิกิริยา Haber ต้องการการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลซึ่งปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และก๊าซเรือนกระจกที่มีศักยภาพอื่นๆ รวมทั้งไนตรัสออกไซด์ จะถูกปล่อยออกมาในขณะที่ทำหรือใช้ปุ๋ย การขนส่งปุ๋ยยังปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมาก ทำให้เป็นอุตสาหกรรมสกปรก
แล้วคำตอบคืออะไร? สำนักคิดแห่งหนึ่งสนับสนุนวิธีการอินทรีย์ที่ใช้วิธีการเพิ่มพูนดินก่อนอุตสาหกรรม เช่น การแพร่กระจายของโคลน เป็นต้น สิ่งเหล่านี้มีประโยชน์ มีความอ่อนไหวต่อสิ่งแวดล้อม และราคาถูก หากเป็นวิธีการที่ต้องใช้เวลามากในการปรับปรุงดินที่เสื่อมโทรมไปทั่วโลก มีข้อเสีย
ปุ๋ยเทียมไม่สามารถแทนที่อินทรียวัตถุ (คาร์บอน) ที่สูญหายในดินได้ การคลุมด้วยหญ้าเป็นวิธีที่มีประโยชน์ในการฟื้นฟูความสมบูรณ์ของโครงสร้างและป้องกันไม่ให้ปุ๋ยชะล้างออกจากดินทันที แต่ใช้อาหารสัตว์ที่มีคุณค่าหรือเชื้อเพลิงสำหรับประกอบอาหาร เช่นเดียวกับปุ๋ยทั้งหมด มูลสัตว์ที่ไหลบ่าเข้ามายังสร้างมลพิษให้กับแม่น้ำและมหาสมุทรด้วยภาวะยูโทรฟิเคชัน (การตายจากการขาดออกซิเจน) การทำปุ๋ยคอกจะปล่อยก๊าซมีเทนออกมาซึ่งอาจเป็นก๊าซเรือนกระจก การปลูกพืชตระกูลถั่วที่ตรึงไนโตรเจนอาจใช้พื้นที่ในทุ่งที่เกษตรกรจำนวนมากต้องการอุทิศให้กับพืชผล
แต่ที่เลวร้ายที่สุด ในพื้นที่ที่ยากจนที่สุดในโลก เกษตรกรส่วนใหญ่ไม่มีทางเลือกว่าจะทำเกษตรอินทรีย์หรือไม่ เกษตรกรส่วนใหญ่กำลังทำงานกับดินที่ไม่ดี เมล็ดพืชที่ไม่ดี และแหล่งน้ำที่ไม่แน่นอน
ความจริงก็คือเป็นไปไม่ได้ที่จะเลี้ยงประชากรโลกที่กำลังเติบโตโดยใช้วิธีการทำเกษตรอินทรีย์ล้วนๆ และเนื่องจากการทำเกษตรอินทรีย์ค่อนข้างไม่มีประสิทธิภาพ ( ผลผลิตโดยเฉลี่ยต่ำกว่า 25% ) เมื่อเทียบกับวิธีการทางเทคโนโลยีสมัยใหม่ จึงจำเป็นต้องใช้ที่ดินผืนใหม่จำนวนมาก ซึ่งจะส่งผลกระทบต่อป่าไม้และพื้นที่ทางนิเวศวิทยาอื่นๆ ของเราต่อไป
เงินอุดหนุนที่ประเมินค่าไม่ได้
เราได้เห็นผลกระทบของแอฟริกาแล้ว ซึ่ง 75% ของพื้นที่เพาะปลูกในทวีปนี้เสื่อมโทรมลง ในขณะที่เกษตรกรในเอเชียและละตินอเมริกาเพิ่มผลผลิตโดยการเพิ่มผลผลิตของทุ่งนาที่มีอยู่ ในแอฟริกา พวกเขาได้ขยายพื้นที่เพาะปลูกผ่านการฟันและเผา เป็นผลให้ผลผลิตธัญพืชในแอฟริกาส่วนใหญ่อยู่ที่ประมาณ 1 ตันต่อเฮกตาร์ ในขณะที่เอเชียใต้บรรลุ 2.5 ตันต่อเฮกตาร์ และเอเชียตะวันออกได้ 4.5 ตันต่อเฮกตาร์ ด้วยจำนวนประชากรของแอฟริกาที่จะเพิ่มเป็นสองเท่าภายในปี 2050 เป็นสองพันล้าน จะต้องเอาชนะช่องว่างด้านผลผลิตนี้
ซึ่งนำไปสู่สำนักแห่งความคิดหลักอื่น ซึ่งสนับสนุนวิธีการระดับอุตสาหกรรมด้วยประสิทธิภาพของเครื่องมือสังเคราะห์
ชาวแอฟริกันใช้ปุ๋ยน้อยกว่าหนึ่งในสิบของค่าเฉลี่ยทั่วโลกของการใช้ปุ๋ย ซึ่งน้อยกว่า 10 กก. (22 ปอนด์) ต่อเฮกตาร์ เทียบกับ 140 กก. (309 ปอนด์) ต่อเฮกตาร์ในละตินอเมริกาและเอเชียใต้ ประเทศในแอฟริกาผลิตปุ๋ยน้อยมาก ส่วนใหญ่นำเข้า และค่าขนส่งสูงมากในทวีปนี้เนื่องจากราคาน้ำมันสูงและถนนแย่มาก ด้วยเหตุนี้ เกษตรกรในแอฟริกาจึงยอมจ่ายเงินให้มากถึงหกเท่าของราคาปุ๋ยเฉลี่ยทั่วโลก – เมื่อพวกเขาสามารถหาปุ๋ยได้
ในช่วงทศวรรษ 1980 กองทุนการเงินระหว่างประเทศและธนาคารโลกได้กำหนดเงื่อนไขเกี่ยวกับความช่วยเหลือเพื่อการพัฒนา โดยป้องกันไม่ให้รัฐบาลแอฟริกาให้เงินอุดหนุนปุ๋ย ค่าใช้จ่ายของปุ๋ยได้เพิ่มขึ้นสี่เท่าในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเนื่องจากราคาน้ำมันได้เพิ่มสูงขึ้น เกษตรกรที่ยังชีพในแอฟริกาหลายล้านคนสามารถอยู่รอดได้ด้วยเงินน้อยกว่าหนึ่งดอลลาร์ต่อวัน ดังนั้นปุ๋ยจึงหาซื้อไม่ได้ หากไม่มีเงินอุดหนุน เกษตรกรไม่สามารถจ่ายปีแย่ๆ ได้ ปลูกพืชน้อยลง และพิการด้วยหนี้เงินกู้เพียงเพื่อซื้อเมล็ดพันธุ์
หลังจากหลายทศวรรษที่ประชากรอยู่บนขอบของความอดอยากอย่างต่อเนื่อง และหลังจากการเก็บเกี่ยวอันเลวร้ายในปี 2548 เมื่อประชากรมากกว่าหนึ่งในสามต้องการความช่วยเหลือด้านอาหารฉุกเฉิน ประธานาธิบดี บิงกู วา มูทาริกาแห่งมาลาวีกล่าวว่าเพียงพอแล้วและแนะนำอีกครั้ง เงินอุดหนุนปุ๋ย – ประเทศย่อยซาฮาราประเทศแรกที่ทำเช่นนั้น
เป็นผลให้การผลิตทางการเกษตรเพิ่มขึ้นกว่าเท่าตัวในปี 2549 และเพิ่มเป็นสามเท่าในปี 2552 เนื่องจากการใช้ปุ๋ยเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ภายในปี 2550 มาลาวีส่งออกข้าวโพดส่วนเกินไปยังซิมบับเวและเคนยา ซึ่งคิดไม่ถึงเมื่อสองปีก่อน เมื่อฉันไปเยือนมาลาวีในปี 2010 ประเทศได้ปิดช่องว่างธัญพืชจากแปดเดือน (ช่วงเวลาที่ร้านยุ้งฉางว่างเปล่า) เป็นสองเดือน และบางส่วนมีส่วนเกินสองเดือน ในการต่อต้านธนาคารโลก มาลาวีสร้างระดับการผลิตที่ลากผู้คนออกจากความอดอยาก โปรแกรมถูกลดทอนลงในปี 2011แต่ขณะนี้มีประเทศหลายสิบประเทศกำลังตามผู้นำของมาลาวี
สมดุลการกระทำ
ไม่ต้องสงสัยเลยว่าเกษตรกรในแอฟริกาจำเป็นต้องเข้าถึงปุ๋ยสังเคราะห์ หากพวกเขาจะไล่ตามประเทศอื่นๆ ในโลกในการผลิตพืชผล (นั่นคือ ปิดช่องว่างผลผลิต) และรักษาพื้นที่ป่าของพวกเขาจากการเฉือนและการเผา แต่ผลลัพธ์ที่ประสบความสำเร็จอย่างแท้จริงสำหรับแอฟริกาและโลกโดยทั่วไป คือการได้เห็นผลผลิตทางการเกษตรต่อเฮกตาร์เพิ่มขึ้นโดยมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุดและในลักษณะที่สามารถคงอยู่ได้เมื่อสภาพอากาศเอื้ออำนวยน้อยลง
ดังนั้น เมื่อฉันได้ยินความคิดเห็นที่หลงใหลว่าการทำฟาร์มควรเป็นแบบออร์แกนิกทั้งหมดและปลอด GM หรือระดับอุตสาหกรรมทั้งหมดด้วยประสิทธิภาพของเครื่องมือสังเคราะห์ คำตอบของฉันก็คือมันจะเป็นสิ่งเหล่านี้ทั้งหมด
คำตอบคือการใช้ปุ๋ยอย่างมีประสิทธิภาพและตรงเป้าหมายมากขึ้น เพื่อให้ได้ปริมาณที่เหมาะสมกับพืชแต่ละต้นโดยมีการระบายออกหรือของเสียน้อยที่สุด ซึ่งเป็นแนวคิดที่เรียกว่าไมโครโดส และการกินเนื้อสัตว์ให้น้อยลงเพื่อให้โปรตีนในพืชผลที่เราใส่ปุ๋ยถูกนำไปใช้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด
ในขณะเดียวกันก็ควรนำวิธีการดั้งเดิมมาใช้ เกษตรกรเก็บเกี่ยวผลประโยชน์หลายประการจากการปลูกต้นไม้ตรึงไนโตรเจนและพุ่มไม้รอบ ๆ ทุ่งนาในขณะที่หว่านพืชผลที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับพื้นที่ สภาพภูมิอากาศ และประเภทของดิน ไม่ว่าจะเป็นข้าวจีเอ็มโอหรือมันสำปะหลังที่เพาะพันธุ์ตามธรรมเนียม แทนที่จะเป็นพืชเชิงเดี่ยวขนาดใหญ่ . ด้วยพืชผล ทุ่งนา และเกษตรกรที่หลากหลายมหาศาล จะมีการใช้แนวทางปฏิบัติที่หลากหลาย (รวมถึงการตรวจสอบญาติพันธุ์พืชป่าของพืชหลัก) และเราต้องการความหลากหลายนี้ในทศวรรษหน้า
