Горизонты науки и техники - Бестужев И.В.
Скачать (прямая ссылка):
В настоящее время основными источниками продуктов питания, перечисленными в порядке убывания значимости, являются посевные земли, рыболовные' промыслы и пастбища. Для многих промышленных страп необходимо прибавить к ним еще один — импорт. Значение рыболовства и импорта при оценке мировых запасов продуктов питания намного выше, чем принята считать.
Чтобы получить представление о возможности увеличения производства продуктов питания из существующих источников (не принимая во внимание затрат), интересно рассмотреть некоторые максимальные пределы. При учете только климатических условий теоретический максимум выработки органических веществ с помощью фотосинтеза оценивается примерно в 330000 млн. т в год. Пригодная в пищу доля этих веществ, естественно, значительно меньше.. Даже для возделываемых земель лишь до 50% получаемого продукта можно употреблять в пищу, а для тех районов, которые могут быть использованы только под пастбища, потери еще больше. Так что максимальное годовое производство годных в пищу продуктов земледелия и животноводства оценивается соответственно в 13 000 и 6670 млн. т. Эти цифры максимальные и чисто теоретические: они основаны на предположении, что леса, например, будут источниками главным образом дерева и бумаги, но отходы, обычно составляющие до одной трети общей продукции, можпо будет использовать как пищу для микроорганизмов. Последние в свою очередь смогут использоваться человеком либо непосредственно как протеиновые добавления
18*
275
и пищу, либо косвенно как корм для скота. Предполагалось также, что отходы земледелия и животноводства можно скармливать скоту, то есть использовать повторно.
Реальная оценка максимального производства продуктов питания должна быть уменьшена еще по одной причине. Хотя теоретически Земля способна производить 330 ООО млн. т органических веществ, в действительности эта цифра несколько меньше: земля и пресные воды дают лишь около 110 000 млн. т при максимальном пределе 250 000 млн. т. Такая разница объясняется главным образом неравномерным распределением в почве минеральных веществ, таких, как фосфат и поташ. Поскольку практически выполнимый способ удобрения лесов и пастбищ в мировом масштабе пока но изобретен, целесообразнее было бы предположить более низкую возможную продуктивность животноводства. Так что по приблизительным оценкам количество продуктов питания растительного происхождения составляет 13 000 млн. т в год, а животного — 3 000 млн. т. Следует отметить, что до тех пор пока не получат широкого распространения морские хозяйства, из океанов можно будет добывать лишь 200 млн. г продуктов питания животного происхождения. В то же время, отказавшись от использования в качестве корма для скота продуктов земледелия, пригодных в пищу человека, мы можем дополнительно получать 700 млн. т продуктов питания. Самыми крупными источниками продуктов животного происхождения стали бы пастбища и леса, которые в настоящее время используются недостаточно.
Ежегодное мировое потребление пищи в 1959—1961 годах равнялось приблизительно 600 млн. т сухих растительных органических веществ и 60 млн. т продуктов животного происхождения. Если учесть, что 40% всех посевных площадей обычно используется под непищевые продукты, 30% урожая теряется после сбора и 30% — до сбора, 50% полученного продукта несъедобно, а энергетический переводной коэффициент для пастбищного животноводства (главным образом крупного рогатого скота) равен 8%, то валовой объем производства, необходимый для получения указанного, выхода, составит около 4000 млн. т сухих органических веществ с возделываемых земель и около 500 млн. т — с паст-
276
Ф и г. і На гистограммах показан теоретический максимум выработки ,органических .веществ в результате фотосинтеза в различных экологических областях. Основную долю продуктов питания поставляют обрабатываемые земли, но их площадь невелика по сравнению с водными пространствами и лесами (вверху). Однако общая теоретическая продуктивность обрабатываемых земель, подсчитанная с учетом лишь климатических условий, незначительна по сравнению с продуктивностью океанов и тропических лесов (в центре). По теоретически достижимому количеству годных в пищу органических веществ обрабатываемые земли значительно превосходят любые другие области земного шара (внизу). Если бы мы смогли увеличить долю съедобных веществ в продуктах, получаемых ив океанов и лесов, проблема пищи была бы решена.
бищ и из других источников. Таким образом, мировое сельскохозяйственное производство в настоящее время достигло лишь 15% максимально возможного объема, а эффективность использования пастбищ и лесных районов еще ниже.
Для увеличения количества продуктов питания, получаемых в результате фотосинтеза из существующих источников, необходимо уменьшить потери урожая, повысить эффективность и преодолеть влияние ряда тормозящих экономических факторов.
Основным источником растительных веществ в океане является фитопланктон (главным образом диатомея и морские водоросли), который невозможно собрать непосредственно какими бы то ни было механическими способами. Фитопланктон обычно поедается зоопланктоном (личинки, креветки), который в свою очередь является пищей небольших рыб, кальмаров и т. п. Последние, таким образом, собирают рассеянную органическую материю, доводя ее концентрацию до уровня, который делает целесообразным ее сбор человеком. При этом энергетический коэффициент преобразования на любом этапе описанного процесса не превышает 10—20%, а зачастую бывает и меньше. Таким образом, из 5000 кал, содержащихся в некотором количестве фитопланктона, в копепод переходит 1000, в сельдь — около 100, в макрель — 10 и, наконец, в тунца — 1,5 кал. Описанная цепь последовательного преобразования органических веществ для промысловых рыб содержит немногим более трех звеньев. Существуют также хищные и паразитические организмы, которые в борьбе за свою долю в общем запасе органических веществ на каждом этапе описанного процесса образуют побочные цепочки, лишая человека возможности использовать значительную часть водных ресурсов.
