Žemdirbystė, kaip žmonijos išlikimo pagrindas, per tūkstantmečius vystėsi iš natūralių, su gamta harmonizuotų metodų į intensyviai mechanizuotą ir chemizuotą pramoninį ūkininkavimą. XIX a. pabaigoje prasidėjo akivaizdus išsiskyrimas tarp šių dviejų krypčių – natūralios žemdirbystės, remiančios dirvožemio regeneraciją ir biologinę įvairovę, bei pramoninės žemdirbystės, siekiančios didžiausio našumo sintetinių trąšų ir pesticidų pagalba. Šiame straipsnyje apžvelgsime pagrindinius šių krypčių formavimosi etapus, įtakingus veikėjus, jų idėjas ir tai, kaip šios dvi kryptys išsivystė iki šių dienų.
XIX a. – Pramoninės ir natūralios žemdirbystės pradžia
Viena pirmųjų knygų, kritiškai nagrinėjusių dirvožemio degradaciją ir siūliusi alternatyvų požiūrį, buvo Juliaus Henselio Bread from Stones (1894). Henselis akcentavo natūralių mineralų, ypač akmens miltų, svarbą dirvožemiui, siekdamas ilgalaikio tvarumo ir maistingesnių augalų. Jo požiūris priešinosi tuo metu įsigalėjusiam Justus von Liebig mineralinės augalų mitybos modeliui, kuris buvo pagrįstas azoto (N), fosforo (P) ir kalio (K) naudojimu kas paskatino sintetinių trąšų gamybą ir atskyrė augalų mitybą nuo natūralių dirvožemio mitybos tinklo procesų.
William A. Albrecht buvo vienas iš įtakingiausių to meto dirvožemio mokslininkų, kuris pabrėžė dirvožemio sveikatos svarbą augalų ir gyvūnų mitybai. Jis buvo Misūrio universiteto agronomijos profesorius ir atliko išsamius tyrimus apie tai, kaip dirvožemio derlingumas veikia augalų mitybinę vertę, o per ją – ir gyvūnų bei žmonių sveikatą.
Pagrindinės Albrechto įžvalgos:
- Dirvožemio derlingumas ir augalų sveikata
- Albrechtas pabrėžė, kad dirvožemio biologinė ir cheminė būklė lemia augalų maistinę sudėtį.
- Jis atkreipė dėmesį į kalcio svarbą, ne tik kaip augalų maisto medžiagą, bet ir kaip struktūrinį dirvožemio elementą, kuris pagerina jo fizikines savybes ir biologinį aktyvumą.
- Mineralinė sudėtis ir gyvūnų mityba
- Albrechtas nustatė, kad pašarai iš skurdžios dirvos sukelia gyvūnų sveikatos problemas, mažina produktyvumą ir atsparumą ligoms.
- Jo tyrimai parodė, kad galvijai, šeriami iš mineralais subalansuotos dirvos gautu pašarų, buvo sveikesni ir produktyvesni.
- Žmogaus sveikata ir dirvožemis
- Albrechtas manė, kad žmonių sveikata tiesiogiai priklauso nuo maisto kokybės, kurią lemia dirvožemio būklė.
- Jis argumentavo, kad tuo metu vyravusi žemdirbystė, orientuota tik į derlių, bet ne į maistines savybes, prisideda prie prastos žmonių sveikatos.
- Kalcio ir magnio santykis dirvožemyje
- Jis pabrėžė, kad optimalus kalcio ir magnio santykis dirvožemyje turi būti apie 7:1, kad dirva būtų puri ir gerai praleistų vandenį.
- Nesubalansuotas santykis lemia fizinius dirvožemio pokyčius ir riboja augalų augimą.
- Humusas ir organinė medžiaga
- Albrechtas skatino organinės medžiagos palaikymą ir atkreipė dėmesį į mikroorganizmų vaidmenį mineralų cikle.
- Jis tikėjo, kad sveikame dirvožemyje turi būti pakankamai mikroorganizmų, kad augalai gautų visas reikalingas maistines medžiagas.
XX a. pradžia – Pramoninė revoliucija ir natūralios žemdirbystės priešprieša
Pirmojo pasaulinio karo metu išrasti sintetiniai nitratai (NH₄NO₃) vėliau tapo pagrindu masinei azotinių trąšų gamybai. Tai pradėjo pramoninės žemdirbystės erą, kurioje dominuoti ėmė chemiškai gaminamos trąšos ir pesticidai. „Žalioji revoliucija“ (1960–1970 m.), su kuria siejamas Norman Borlaug išvedęs žemaūgių kviečių veislę, tapo aukšto derlingumo hibridinių veislių pagrindu tuo metu intensivėjančiai ir sintetinėmis trąšomis paremtai mechanizuotai žemdirbystei siekiant išmaitinti sparčiai augančią populiaciją.
Tačiau dar prieš šį proveržį, XX a. viduryje atsirado alternatyvūs natūralios žemdirbystės judėjimai. Vienas jų – biodinaminis ūkininkavimas, kurį 1924 m. pristatė Rudolf Steiner. Jis pabrėžė kosminių ritmų įtaką augalų augimui, gyvą dirvožemį ir biologinę įvairovę kaip sveikos žemdirbystės pagrindą.
Tuo pat metu Albert Howard, parašęs An Agricultural Testament (1940), skatino kompostavimą ir natūralių dirvožemio atkūrimo metodų naudojimą. J.I. Rodale XX a. viduryje įkūrė pirmąjį ekologinio ūkininkavimo institutą ir propagavo „organinės žemdirbystės“ koncepciją.
Tuo laikotarpiu reikšmingai prisidėjo ir Weston A. Price, kuris atliko išsamius tyrimus apie mitybos ir dirvožemio kokybės ryšį. Jo knyga Nutrition and Physical Degeneration (1939) dokumentavo, kaip mineralų turtingas maistas, užaugintas sveikame dirvožemyje, užtikrina gerą žmonių sveikatą. Price nustatė, kad tradicinėse bendruomenėse, kuriose maistas buvo augintas natūraliais metodais, žmonės turi geresnius dantis, stipresnius kaulus ir mažiau degeneracinių ligų, lyginant su industrializuotose vietovėse gyvenančiais žmonėmis.
XX a. pabaiga – Tiek vakaruose, tiek rytuose. Permakultūros atsiradimas
1970 m. Bill Mollison ir David Holmgren Australijoje sukūrė permakultūros metodologiją, kuri tapo viena įtakingiausių natūralios žemdirbystės filosofijų. Ji sujungė tradicines žinias su moderniu ekologiniu dizainu, skatindama darnias ir savireguliuojančias sistemas, imituojančias gamtos veikimą.
Azijoje, tuo tarpu, susiformavo kiti natūralios žemdirbystės modeliai: Masanobu Fukuoka Japonijoje sukūrė „gamtinę žemdirbystę“, kuri skatino minimalų žmogaus įsikišimą į dirvožemio procesus, o Pietų Korėjoje Cho Han Kyu (Cho Jae Hoon) išvystė Korėjietišką natūralią žemdirbystę (KNF), kuri remiasi fermentuotais preparatais ir vietiniais mikroorganizmais (IMO). Indijoje Subhash Palekar puoselėjo „Zero Budget Natural Farming“ sistemą, kurioje naudojami natūralūs fermentuoti preparatai vietoj cheminių trąšų.
Europoje, Francis Chaboussou savo knygoje Healthy Crops aprašė, kaip sintetinės trąšos ir pesticidai ne tik kenkia dirvožemiui, bet ir daro augalus labiau pažeidžiamus ligoms. Jo tyrimai parodė, kad cheminės medžiagos sutrikdo augalų fiziologinius procesus, silpnindamos natūralų atsparumą kenkėjams. Jis pabrėžė augalų metabolizmo ir jų imuninio atsako svarbą, teigdamas, kad intensyvus chemikalų naudojimas sukuria uždarą priklausomybės nuo pesticidų ratą. Jo darbai yra labai svarbūs to meto pramoniniškai ūkininkavusiems ūkininkams, kurie kėlė klausimus apie pesticidų sukeltus šalutinius poveikius. Žemiau pateikta moksliškai pagrįsta trofobiozės teorijos schema. Tiek azotinių trąšų perteklius, tiek biocidai trikdo šiuos procesus ir daro augalus pažeidžiamais.
XXI a. – Regeneracinė žemdirbystė, maisto kokybė ir šiuolaikiniai iššūkiai
Šiandien susiduriame su dideliais iššūkiais: klimato kaita, dirvožemio degradacija ir mažėjančia biologine įvairove. Permakultūros, regeneracinės žemdirbystės ir ekologiško ūkininkavimo judėjimai tampa vis svarbesni. Regeneracinė žemdirbystė, kuriai labai išpopuliarėti padėjo ūkininkas pionierius Gabe Brown, Soil Food Web™ įkūrėja mikrobiologė Elaine Ingham, įmonės Advancing Eco Agriculture įkūrėjas John Kempf, Holistinio valdymo knygos autorius Allan Savory, leidykla Acres USA ir visi kiti, užtikrina aplinkos ekosistemų regeneraciją ir yra apibrėžta šešiais principais:
- Dirvožemio danga
- Nuolatinė gyva šaknis
- Įvairovė. Daugianarių pasėlių auginimas, platesnė sėjomaina
- Minimalus žemės dirbimas
- Gyvūnų integracija
- Ekosistemos kontekstas
Išauginto maisto maistingumas tampa esminiu veiksniu žmonių sveikatai. Pramoninis žemės ūkis, naudodamas sintetines trąšas ir pesticidus, dažnai gamina maistą, kuriame trūksta mikroelementų ir antioksidantų užtikrinančių sveiką gyvūnų ir žmonių vystymąsi. Regeneracinė žemdirbystės principais siekiama padidinti maisto mitybinę vertę, grąžinant dirvožemiui svarbiausius mineralus, biologinę įvairovę ir ilgalaikį ūkio pelningumą.
Nors pramoninė žemdirbystė vis dar dominuoja, jos neigiamas poveikis aplinkai ir žmonių sveikatai skatina vis daugiau ūkininkų ieškoti alternatyvų. XIX a. išsiskyrę natūrali ir pramoninė žemdirbystė šiandien vis labiau apsijungia, persipina, integruojant tam tikras gerąsias praktikas, principus, procesus bei biologiškai aktyvius preparatus į pramoninę žemdirbystę kas leidžia ūkininkams vis labiau užtikrinti maisto auginimo kokybę, gerą derlių ir savo veiklos tęstinumą dėl resursų išsaugojimo.
Norint pagerinti grūdų kokybę reikia pasirūpinti sieros, magnio ir molibdeno koncentracijomis augale, ne azoto, nes šie elementai yra tie, kurie padeda augalui amino rūgštis paversti į pilnavertį baltymą. Bet koks nesubalansuotas azoto perteklius augale sukelia metabolinius sutrikimus kas neigiamai įtakoja jo sveikatingumą ir augalas tampa jautrus patogenams. Žemiau pateikta biocheminė azoto konvertavimo į baltymus schema puikiai atspindi augalo mikroelementinius poreikius pilnavertėms biocheminėms reakcijoms kiekviename etape.
