Prace z rolnictwa

prace z rolnictwa

Rośliny uprawne

Rate this post

Produkcja produktów spożywczych o wysokich wartościach odżywczych do pokrycia podstawowego zapotrzebowania pokarmowego ludzi i zwierząt jest obecnie głównym celem produkcji rolniczej. Pokrycie specyficznych potrzeb pokarmowych we współczesnych czasach ma drugorzędne znaczenie, chociaż na poziomie lokalnym może być bardzo istotne. W związku z tym, wielkie uprawy mają wpływ na kształt pejzażu rolniczego na wszystkich terenach, a także mają największy wpływ na pojawianie się problemów ekologicznych w środowisku przyrodniczym tych terenów.

  • Zboża

Wśród upraw najważniejsza jest uprawa zbóż, która stanowi 50% całości upraw na obszarach uprawianych w skali świata, to jest ok. 708 milionów hektarów.

Trzy podstawowe zboża to: pszenica, ryż i kukurydza, stanowią one podstawę pokrycia zapotrzebowania energetycznego całej ludności świata. Używane są zarówno do karmienia ludzi i zwierząt, w formie ziarna lub po przejściu specjalnych procesów jako różnego rodzaju pożywienie i pasza. Masa roślinna oraz pozostałości uprawy są używane w większości jako pasza dla zwierząt. Ostatnio, nauka zwróciła się w kierunku wykorzystania biomasy pszenicy do produkcji energii i bioetanolu (Papacosta, 1997).

Pszenica jest rośliną, której uprawa zajmuje największe obszary na świecie (stanowi ponad 15% całości uprawianych obszarów) jest również podstawą żywienia na świecie. Ryż jest następną w kolejności pod względem ważności uprawą, stanowi podstawę wyżywienia 2 miliardów ludzi. Trzecie miejsce w skali światowej upraw zajmuje kukurydza, a dzięki szczególnym właściwościom tj. ziarno wykorzystane głównie jako pasza dla zwierząt, a w drugiej kolejności jako pokarm dla ludzi. Ostatecznie, jęczmień jest uprawiany ze względu na wykorzystanie jako źródło energii dla zwierząt, a częściowo również dla ludzi. Dodatkowo jest używany w przemyśle do produkcji piwa i innych alkoholi. Inne zboża m.in. żyro, owies itp. są uprawiane na mniejszą skalę tylko do pokrywania zapotrzebowania określonych potrzeb lokalnych.

  • Rośliny motylkowe

Rośliny strączkowe, czy motylkowe, są znane od zamierzchłych czasów, są pożywieniem o bardzo wysokiej wartości odżywczej zarówno dla ludzi jak i zwierząt.

W przeszłości były one podstawowym źródłem białka w pożywieniu człowieka. Obecnie, zastąpienie białek roślinnych, zwierzęcymi zmieniło znaczenie tych upraw w rolnictwie. W krajach śródziemnomorskich i na Bliskim Wschodzie przewagę osiągają m.in. ciecierzyca, soczewica, groch, bób, w Ameryce fasola, a w Chinach soja. Dziś pierwsze miejsce wśród roślin strączkowych, pod względem wielkości uprawy zajmuje soja, która w krajach rozwiniętych jest używana do produkcji oleju i paszy dla zwierząt, a w krajach rozwijających się do produkcji białka spożywanego przez ludzi.

Do motylkowych należy również tzw. Alfalfa (rodzaj wieloletniej koniczyny = Megicago sativa = lucerna), która jest niezwykle ważną rośliną w produkcji pasz dla zwierząt. Jest uprawiana na ok. 33 milionach hektarów. Lucerna jest intensywnie uprawiana od XIII w. p.n.e. na paszę i jest uważana za gatunek, który zmienił kierunek hodowli zwierząt, a dalszy rozwój hodowli nie jest możliwy bez obecności lucerny w żywieniu.

Najważniejszą cechą roślin motylkowych jest ich zdolność do wykorzystania azotu atmosferycznego dzięki obecności bakterii wiążących azot (z rodzaju Rhizobium i Bradyrhizobium), które zagnieżdżają się w korzeniach tych roślin. Dodatkowo przyczyniają się do podtrzymywania i polepszania żyzności gleby.

Wykorzystując swoje zdolności wiązania azotu, rośliny motylkowe zaspokajają swoje zapotrzebowanie na azot, a ponadto rozkład ich części pozostałości wzbogaca glebę w azot, który zostaje wykorzystany przez następne uprawy. Dlatego uprawa roślin strączkowych przyczynia się do redukcji użycia nawozów zawierających ten pierwiastek.

  • Uprawy wyspecjalizowane

Uprawa różnych rodzajów roślin przeznaczonych do produkcji specjalistycznych produktów, ma ograniczone znaczenie w skali światowej, jednak często znacznie większe znaczenie na poziomie społeczności lokalnych w wielu krajach. Np. znaczenie oliwek czy winorośli w państwach śródziemnomorskich ma zupełnie inną wartość niż dla innych krajów uprawiających te same rośliny, chociaż nad Morzem Śródziemnym te rośliny wraz ze zbożem są podstawą dla rozwoju kulturalnego tych terenów.

Produkcja sadownicza (drzewa sadzone z przeznaczeniem do produkcji owoców) i hodowla warzyw są zazwyczaj ważne ekonomicznie na poziomie lokalnym. Nawet, jeśli te produkty mają znaczenie tylko jako uzupełniające produkty w żywieniu, często maja znaczenie handlowe wyższe niż podstawowe produkty żywnościowe. Zapotrzebowanie na ten typ pożywienia jest obserwowany szczególnie w społeczeństwach o wysokim dochodzie, chociaż klimat śródziemnomorski daje stosunkowo korzystne warunki do ich uprawy, szczególnie, kiedy dostępność wody jest wystarczająca.

W obecnych czasach istnieje tendencja, gdzie w krajach o wysokich dochodach konsumenci skłonni są kupować produkty poza sezonem, wzmagając tym samym uprawę szklarniową, – która ostatnio staje się jedna z bardziej zintensyfikowanych form inwestycji rolniczych ze stałym dochodem. Szklarnie zmieniają znacznie krajobraz rolniczy, ponadto obraz „rolnictwa pod osłonami” ma wzrastający zasięg w skali świtowej.

  • Rośliny przemysłowe

Pośród gatunków uprawianych, o podstawowym znaczeniu ekonomicznym są zarówno te produkowane głównie dla celów dla spożywczych jak i przemysłowych m.in. bawełna, słonecznik, rzepak, trzcina cukrowa i tytoń.

Dodatkowo należy wspomnieć o wielkich plantacjach kukurydzy i ziemniaków, z których produkty po obróbce przemysłowej trafiają na rynek jako produkty spożywcze dla szerokiego grona konsumentów (pod postacią chipsów, frytek, płatków itp.), i zaczynają zastępować w naszej diecie przekąski z tradycyjnych upraw, takie jak suszone owoce, orzechy czy rodzynki, co w konsekwencji prowadzi do obniżenia wartości ekonomicznej uprawy tych roślin.

  • Uprawy wyspecjalizowane w krajach tropikalnych

W krajach rozwijających się w strefach tropikalnych znajdują się wyspecjalizowane uprawy roślin takich jak kawa, kakao, banany, trzcina cukrowa, które jednak nie zapewniają podstawowych źródeł pokarmu dla lokalnej ludności. Rozprzestrzenianie tych plantacji szczególnie w okresie kolonializmu służyło głównie zaspokajaniu potrzeb żywieniowych społeczeństw Europy i Ameryki Północnej. Plantacje te nazywane „subsydiami” czy „eksportowymi”, były wtedy źródłem dochodu dla rolników na tych terenach, a jednocześnie głównym środkiem płatniczym dla tych krajów, które je produkowały. W przeciwieństwie do tych plantacji, uprawy podstawowych surowców pokarmowych nazywane „podstawowymi” czy „witalnymi” w większości tych krajów nie były rozwijane, i oparły się na produkcji dla własnych potrzeb.

Należy zauważyć, że „subsydiowane” uprawy są konkurencyjne do „podstawowych” i powodują zależność krajów Trzeciego Świata od importu podstawowych produktów żywnościowych.

Rozwój rolnictwa

Rate this post

Rys historyczny

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 został zintensyfikowany poprzez przejście od zbieractwa i łowiectwa do rolnictwa i hodowli. Następnie populacja ludzka przeszła od sposobu życia nomadów do życia w zorganizowanych społeczeństwach. Poprzez uprawę roli i praktyki hodowlane, społeczności ludzkie przekształcały „naturalne” ekosystemy w ekosystemy rolnicze. W tych typach ekosystemów 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 (Gioura, 1990).

Z biegiem czasu pod wpływem presji demograficznej, wielka liczba wynalazków i osiągnięć technologicznych pozwoliła na rozwój rolnictwa i przyczyniła się do stworzenia szkieletu, wewnątrz którego miała miejsce tzw. rewolucja przemysłowa. Wtedy w XIX i XX wieku, nastąpił ogromny odpływ populacji wiejskich do miast, oraz związana z tym zmiana zwyczajów konsumenckich (Fowlerand i Mooney, 1990).

Podczas gdy populacja rosła a technologia osiągała koleje wyżyny postępu, ogromne obszary buszu i lasów były karczowane pod uprawy, w celu powiększenia całkowitej produkcji dóbr, z ostatecznym celem pokrywania wzrastającego zapotrzebowania na pożywienie wciąż zwiększającej się populacji. Rozległe tereny lądu ulegały zmianie, jednak w tym samym czasie pojawiły się pierwsze oznaki niekorzystnych konsekwencji wywodzących się z praktyk działalności rolniczej. Terytoria gdzie rozkwitała wysoka kultura zamieniały się w pustynie a dowody historyczne wskazują, że te pierwotne kultury nieuchronnie niszczyły swoje środowisko. W basenie morza śródziemnego i w Azji, rolnictwo zmieniło bogate połacie gruntu doprowadzając je w konsekwencji do wyjałowienia i osuszenia.

Ingerencja w ekosystemy ciągle trwała. Przemieszczanie się populacji prowadziło do transformacji i rozwoju gatunków zwierząt daleko poza miejscem ich pochodzenia. Szczyt ekspansji gatunków roślin miał miejsce w XVI wieku, wraz z kolonizacją europejską całego świata. Pośród gatunków roślin zauważymy głównie promowanie tych, których produkcja lepiej służy pokrywaniu podstawowego zapotrzebowania pokarmowego, oraz które są łatwe do przechowywania w warunkach komercyjnych. Te gatunki ostatecznie stworzyły podstawy do tego, co później zostało nazwane ‘ekonomiką plantacji’ (Croal, 1981).

Od XVIII wieku nasilał się związek człowieka ze zmianami w przyrodzie z powodu rewolucji przemysłowej. Rozwój przemysłu i kolonializm, handel oraz środki transportu powstrzymały jakiekolwiek zmiany, w sposobie w jakim rolnictwo było praktykowane, to znaczy przekształciło się z trybu życia na działania komercyjne a następnie dochodowe (przemysłowe) z ostatecznym celem jakim jest wykarmienie wciąż wzrastającej populacji wielkomiejskiej. Ostatecznie, rozwój przemysłu pozwolił na mechanizację i modernizację rolnictwa, tak więc ustaliły się ścisłe nowe rytmy dla produkcji i eksploatacji gruntów, prowadząc do wystąpienia niekorzystnych zmian w środowisku naturalnym.

Intensyfikacja rolnictwa

Modernizacja rolnictwa, która nastąpiła po Drugiej Wojnie Światowej i otrzymała imię „Zielonej Rewolucji”, technologicznie opierała się na produkcji ulepszonych hybryd kukurydzy i krótkołodygowego ryżu oraz pszenicy, co dało w rezultacie wysoką wydajność w połączeniu z nawadnianiem i nawożeniem, oraz ochroną przeciw szkodnikom i chorobom, dzięki użyciu pestycydów. Ten typ rolnictwa był oparty na uwarunkowaniach politycznych tj. dotacje do dochodu osiągane przez sztucznie podtrzymywane ceny produktów (Tietenberg, 1996), oraz dotowanie badań naukowych w dziedzinie rolnictwa – edukacja i duże inwestycje szczególnie w dziedzinie nawadniania (Huang et al., 2002).

Zastosowanie nowych technik uprawy podniosło wydajność uprawianych gleb powodując jednocześnie problemy, które dopiero się pojawiają, a mogą być wykrywane z biegiem czasu. Za najpoważniejszy z problemów możemy uznać niezdolność rolnictwa do nakarmienia całej populacji światowej, spowodowaną nieregularnym rozmieszczeniem zasobów naturalnych, a w konsekwencji produkcji pokarmu. W ten sposób powstały kraje o dużych nadwyżkach produkcyjnych ze stosunkowo niewielką populacją, a jednocześnie z drugiej strony przeludnione kraje wykazują obniżoną produkcję.

Wzrost produkcji żywności, który nastąpił, pogłębił tylko istniejącą sytuację, do tego stopnia, że kraje rozwinięte często są zmuszone do niszczenia produkowanych dóbr, podczas gdy Kraje Trzeciego Świata cierpią z powodu głodu.

Hodowla zwierząt inwentarskich

Rate this post

Drugą największą dziedziną produkcji żywności jest produkcja zwierzęca. Obecnie w krajach rozwijających się hodowla zwierząt inwentarskich przyjmuje kształt intensywnej produkcji z pełną kontrolą w kierunku produkcji uszlachetnianych ras zwierząt.

Współczesne rasy zwierząt różnią się zdecydowanie od tych, które hodowane były w przeszłości. W systemach rolnictwa tradycyjnego, uprawa i inwentarz są powiązane i wspierają się wzajemnie (Giourga, 1991). Inwentarz w przeszłości, służył głównie do użytku jako produkt, a produkty rolne o drugorzędnym znaczeniu wykorzystywano jako pokarm dla zwierząt, jednocześnie zapewniało to siłę konieczną do uprawy, a nawóz zwierzęcy był używany do wzbogacania gleby terenów uprawowych. Nawóz jest bardzo ważny we wzbogacaniu gleby w niezbędne elementy i działa jako czynnik poprawiający jakość gleby, z powodu wysokiej jakości zawartych w nim związków organicznych, które poprawiają strukturę i jakość fizyczną gleby, dostarczają energii do wzrostu aktywności mikroorganizmów i chronią uprawy przed wpływem soli i substancji toksycznych.

W obecnych czasach, najważniejsze zmiany, jakie dokonały się w praktyce rolniczej i modelach konsumpcji (spożycie głównie białka zwierzęcego w diecie ludzi) doprowadziły do znacznego wzrostu hodowli zwierząt inwentarskich, a ten ostatecznie uzależnił chów zwierząt od rolnictwa. Jednocześnie znaczenie zwierząt dla uprawy gleby i produkcji nawozu organicznego, grające ważną rolę dla odnawialnej żyzności gleby została radykalnie ograniczona.

Rolnictwo: trzy wymiary problemu

Rate this post

W krajach europejskich, po II Wojnie Światowej, wzmożono wysiłki zmierzające do restrukturyzacji gospodarki, które opierały się na pozyskiwaniu niskimi kosztami wystarczającej ilości i jakości żywności. Ten typ wzrostu gospodarczego wymagał zwiększenia produkcji rolnej, dzięki poprawieniu żyzności gleby, nakładom pracy i funduszom. Rozwój taki stał się możliwy głównie dzięki stopniowemu zastępowaniu pracy wpływami kapitałowymi przeznaczonymi na mechanizację. Większość fizycznych metod pracy została zastąpiona przez maszyny (pielenie, cięcie, mechaniczny zbiór plonów, dojarki itp.) oraz natychmiastowe wprowadzanie do użytku powstających ulepszeń (nasiona, nawozy, pestycydy i paliwa). Rolniczo wykorzystywanie tereny przejawią tendencję do zamienienia się w przedsięwzięcie przemysłowe, organizowania w olbrzymie wspólnie kontrolowane własności ziemi, z ekstremalnie wyspecjalizowanymi formami monokultur.

W następstwie powiększenia produkcji rolnej obserwujemy wzrost gospodarczy, ale również konsekwencje społeczne i środowiskowe. Dlatego warto przyjrzeć się trzem wymiarom, na które rolnictwo wpływa w sposób ewidentny.

Po pierwsze, problem ekonomiczny to stworzone w poszukiwaniu maksymalnej produkcji, ramy wszechogarniającego modelu, który powoduje zjawisko nadprodukcji. Nadprodukcja początkowo dotykała sporadycznie tylko niektóre produkty, jednak ostatecznie zjawisko to stało się bardzo powszechne. Polityka, która została zastosowana jako przeciwdziałanie wiązała się z obniżeniem liczby gospodarstw i “zamrożeniem” ich ekspansji tj. powiększania terenów rolniczych, w rzeczywistości nie rozwiązała żadnego z problemów związanych z nadprodukcją. Przeciwnie, koncentracja środków produkcji w ręku niewielu producentów, wywołuje nadal ciągły wzrost w poziomach produkcji z powodu postępu technicznego, pozwalający na płynne pokonywanie problemów produkcyjnych, wyłaniających się po zniknięciu tysięcy drobnych producentów.

Drugi problem jest problemem społecznym. Biedniejsi rolnicy byli zmuszeni do porzucenia rolnictwa osiedlonego w rejonach o niewielkich zdolnościach produkcyjnych, z dala od centrów konsumpcyjnych, na przykład na trenach górzystych czy wyspiarskich, albo w innych niekorzystnych strefach. W tym samym czasie, w Krajach Trzeciego Świata obszary, gdzie konieczne środki do zastosowania nowych metod uprawy były w posiadaniu niewielkich mniejszości, ekonomika tych mniejszości i naciski społeczne przeciw rolnikom o małych własnościach nasilały się.

Ostatecznie, trzeci problem jest problemem środowiskowym. Produkcja rolna została skoncentrowana głównie w uprzywilejowanych obszarach, które były dogodne do mechanizacji i intensyfikacji produkcji. W wielu przypadkach, tej koncentracji i intensyfikacji towarzyszyła degradacja środowiska na tych obszarach i trudności w rozwiązywaniu problemów związanych z ochroną środowiska. Jednocześnie socjalno- ekonomiczne i środowiskowe problemy pojawiły się na obszarach już zdegradowanych przez praktyki rolnicze tj. obniżenie dochodu, zaniechanie rolnictwa, kurcząca się populacja, zmiany w zagospodarowaniu terenów czy zniszczenie wydajności gruntu (Giourga, 1991).

Nowe technologie w rolnictwie – inżynieria genetyczna

Rate this post

Inżynieria genetyczna a konwencjonalna uprawa roślin

Jedną z największych zmian w historii światowego rolnictwa było zastosowanie hybryd. Termin “hybryda” oznacza organizm np. roślinny, który pochodzi z krzyżowania w tym wypadku roślin rodzicielskich tego samego lub innego gatunku (Kaltsikis, 1989). Zastosowanie hybryd spowodowało wzrost produkcji, jednocześnie podniosło wzrost wymagań tych upraw na nakłady (nawozy, pestycydy, uprawa mechaniczna). Podstawową cecha hybryd jest to, że aby produkować nasiona hybrydowe, należy wykonać pewne zabiegi, które są możliwe tylko dla naukowców i specjalistów. Ponadto, jeśli nasiona hybrydowe są ponownie użyte powodują ciągłe, radykalne obniżenie produkcyjności. Dlatego, rolnicy muszą kupować nowe nasiona co roku. Klasyczna metodologia hodowli roślin mieszańcowych opiera się na naturalnych zasadach, gdzie rozwój nowego gatunku roślin następuje przez proces selekcji, zmierzającej do osiągnięcia ekspresji tych genów, które są już obecne w danym gatunku, przy użyciu technik czy procedur, które zachodzą naturalnie w przyrodzie. Produkty hodowli roślin wykazują wiele cech gatunków, które nie są nowe, gdyż istniały przez wieki w zasobach genetycznych tych gatunków z których osiągnęliśmy mieszańce.

Kolejną wielką zmianą w rolnictwie światowym jest ta, której doświadczamy właśnie teraz, jest nią mianowicie stosowanie inżynierii genetycznej. Jak pisze Kaltsikis (1989) «inżynieria genetyczna jest zamierzonym wykorzystywaniem organizmów do produkcji określonych typów, dla korzyści ludzkości». W wypadku genetycznej modyfikacji gen jest wyizolowany i umieszczony, poprzez szereg skomplikowanych procedur laboratoryjnych, nie tylko w obrębie gatunku lecz także pomiędzy różnymi organizmami np. od bakterii albo owada do rośliny (Tsavtaris, 1997). A więc tworzone są organizmy, które w naturalnych warunkach nigdy nie maiłyby szansy powstać. W oparciu o wyżej wymienione fakty, staje się oczywistym, że termin «mutacja» i «genetyczna modyfikacja» nie są niewłaściwe.

Modyfikacja genetyczna

Organizm transgeniczny, modyfikowany genetycznie (GMO) jest żywym organizmem, roślinnym albo zwierzęcym, który powstał na drodze modyfikacji na jego oryginalnych cechach genetycznych poprzez dodanie, odjęcie albo wymianę, co najmniej jednego genu. Tworzenie genetycznie zmienionych organizmów jest możliwe w związku z faktem, że geny we wszystkich organizmach są uniwersalne, zbudowane takiego samego kwasu DNA i funkcjonują w ten sam sposób, (NAGREF (Państwowa Rolnicza Fundacja Badawcza), 2001).

Stosowanie współczesnych technik genetycznej modyfikacji prowadzi do tworzenia nowych typów żywności, “nowoczesnej żywności”. Pewne kategorie tych produktów spożywczych jak również stosowanie biotechnologii w sektorze produkcji podstawowej i wytwórczej dają:

  1. Żywność, która jest bezpośrednim produktem modyfikacji genetycznej
  2. Żywność, która pochodzą z organizmów, które spożywają genetycznie modyfikowane organizmy
  3. Żywność w produkcji, której enzymy bakteryjne albo białka są wynikiem genetycznej modyfikacji
  4. Żywność, która zawiera dodatki poprawiające ich cechy i wartość odżywczą (NAGREF, 2001).
    • Przykłady genetycznej modyfikacji roślin

Najważniejsze wśród zastosowań organizmów transgenicznych ma na celu produkcję nowych genotypów z poprawionymi cechami rolniczymi dla poszerzenia możliwości poprawy przez zastosowanie reguł genetyki klasycznej, dla produkcji nowego gatunku z wykorzystaniem «egzotycznego» materiału genetycznego i przyspieszenie pracochłonnych i długotrwałych procedur konwencjonalnej hodowli roślinnej. Przykłady transformacji genetycznych możemy znaleźć w następujących sektorach:

Przemysł

  • Detergenty, plastik, i tym podobne produkty do tworzenia, których używana jest ropa naftowa jako podstawowa substancja. Odkąd jej zasoby kończą się, badania odwróciły się w kierunku biopolimerów, które są całkowicie biodegradowalne
  • W tkalnictwie, jest produkowana kolorowa bawełna, która ograniczy wykorzystanie farb

Żywność

  • transgeniczne owoce i warzywa, które mogą być przechowane przez dłuższy czas, co ułatwia ich przechowywanie i transport do miejsca spożycia
  • produkty o poprawionej jakość, tak że ich przetwarzanie jest łatwiejsze i nie zachodzi potrzeba chemicznych ingerencji.

Medycyna

  • Produkcja olbrzymiej ilości ludzkiej insuliny produkowanej przez bakterie, podczas gdy do niedawna insulina była otrzymywana od świń, było ona inna niż ludzka, a jej ilość była niewystarczająca
  • Produkcja ludzkiego hormonu wzrostu produkowanego przez bakterie do leczenia karłowatości.

Środowisko

  • Mikroorganizmy do oczyszczania wód i gleby, usuwania plam ropy naftowej, przetwarzania odpadów na związki azotowe, oczyszczanie biologiczne itp.
  • Rośliny modyfikowane stosowane są również do oczyszczania gleby z metali ciężkich.

Rolnictwo

  • Różnorodność kukurydzy, ziemniaków, bawełny, ryży, tytoniu i innych roślin, które osiągnęły odporność na szkodniki, choroby i zarazki.
  • Produkcja zmodyfikowanych roślin z lepszą odpornością na problemy środowiskowe taki jak mróz, susza, zawartość soli itp.

Hodowla

  • Wzrost produkcyjności ras zwierzęcych. Na przykład wzrost produkcji somatotropiny wołowej (STB), która jest odpowiedzialna za produkcję mleka u krowy.
  • Produkcja szczepionek przeciwko różnym chorobom zwierząt

Ekonomia rolnicza

  • Żywność o wysokiej zawartości witamin, białka i obniżonej zawartości tłuszczu, która ułatwia wybór zdrowszej diety.
  • Różnorodności roślin do restrukturyzacji zanieczyszczonej gleby (NAFREF, 2001).
    • Konsekwencje dla zdrowia ludzi

W obecnej sytuacji nie ma żadnych produktów modyfikowanych genetycznie, które są stosowane w rolnictwie i wywołują natychmiastowe skutki dla ludzkiego zdrowia. Inżynieria genetyczna obiecuje produkty o zwiększonej zawartości witamin takich jak A, B i E, oleje o mniej nasyconych tłuszczach, jak również usunięcie szkodliwych substancji, takich jak toksyny i alergeny (Uzogara, 2000).

W próbach zaklasyfikowania niektórych negatywnych konsekwencji stosowania GMO (organizmów transgenicznych) wpływających na zdrowie ludzi, pośród najbardziej istotnych znajdziemy wprowadzenie alergenów (substancji wywołujących alergie) i tworzenie toksyn, jak również możliwy wzrost oporności mikroorganizmów na antybiotyki.

Niebezpieczne czynniki związane ze stosowaniem i tworzeniem alergenów i toksyn.

  • Alergie

Od dawna, odkąd alergie zostały rozpoznane, dolegają 1-2% dorosłej populacji i do 6-8% niepełnoletniej części ludności, podczas gdy 90% z nich jest wywoływana przez orzeszki ziemne, soję, orzechy włoskie, mleko, jajka, ryby, pszenicę i małże (Keppler, 2000). Jest niezwykle trudne wykrycie substancji spożywczej powodującej alergię, która jest genetyczną cechą organizmu. Na przykład soja, do której wszczepiono geny z orzecha brazylijskiego wywołała mnóstwo wstrząsów uczuleniowych u osób uczulonych na orzechy, oczywiście nieświadomych, co one w rzeczywistości jedzą. Dopiero po analizie krwi tych ludzi wykryto przeciwciała przeciwko białkom pochodzącym z orzecha, takim jak w ekstraktach z tej modyfikowanej soi.

  • Toksyny

Zachowanie genów wprowadzonych do organizmu jest właściwie nieprzewidywalne. Mogą one wpływać na produkcję toksyny, jak to zdarzyło się w USA, gdzie w 1989 roku zmodyfikowane dodatki dietetyczne spowodowały śmierć 37 osób i wywołały różne formy upośledzenia u 1500 osób.

Toksyny są obecne w większości uprawianych roślin, ale w bardzo małych ilościach tak, więc nie powodują problemów zdrowotnych, podczas gdy u innych gatunków, jak ziemniak, mogą występują w wysokich stężeniach (zostają zniszczone dopiero w czasie gotowania).

Zastosowanie analiz chemicznych do wykrycia toksyn jest poddane srogiej ocenie, odkąd dane są bardzo rozpowszechnione, pozwalają nam przyjąć wnioski odnoszące się do biochemicznych i toksycznych konsekwencji spożycia produktu.

Paradoksalne jest to, że nawet jeśli produkty GM są uznawane za „nowe”, aby zostały zaakceptowane jako „nowatroskie” przez przedsiębiorstwa mające do nich prawa autorskie, muszą przejść ocenę. Kryteria bezpieczeństwa są zbiorem zasad, którym podlegają produkty tradycyjne. W rzeczywistości ten wybór jest zrobiony, aby pominąć kontrolę i czas procesów długotwerminowych (trwających przynajmniej pięć lat) dopuszczenia do konsumpcji. Ponadto ich oznakowanie nie jest wymuszone prawnie.

  • Rozwój odporności na antybiotyki

Wiele z organizmów modyfikowanych genetycznie uprawianych na skalę handlową zawiera geny odporności na antybiotyki, które są stosowane do leczenia chorób wywoływanych zarówno u ludzi jak i u zwierząt. Geny te mają duże szanse obniżać odporność na choroby w organizmach ludzkich i mogą spowodować, że bakterie chorobotwórcze staną się silniejsze. Przykładem na to może być fakt, że genetycznie modyfikowana kukurydza firmy Novartis GM oliwa z genetycznie modyfikowanych oliwek spółki Plant Genetic Systems, zawierają geny oporności na ogromną różnorodność antybiotyków jak ampicylinę, kanamycynę i neomycynę. Cytując doniesienia brytyjskiego Instytutu Medycyny «stosowanie genów silnej odporności na antybiotyki powinno być zabronione, odkąd wzrost oporności na antybiotyki jest jedną z najpoważniejszych gróźb, której ludzkie zdrowie będzie musiało sprostać w XXI wieku» (BMA, 1999).

  • Stosowanie roślin modyfikowanych genetycznie dla celów farmaceutycznych

Stosowanie roślin modyfikowanych genetycznie dla celów farmaceutycznych, szczególnie produkcji i podawania szczepionek, jest poza zasięgiem rolnictwa, dlatego nie będziemy tu szczegółowo omawiać tego problemu. Jednak, warto zwrócić uwagę, że nie warto z tego powodu zmieniać roślin takich jak ryż czy kukurydza, które są przede wszystkim pożywieniem ludzi. Ten fakt stwarza niebezpieczeństwo zakażenia. Bardziej bezpiecznym byłoby zastosowanie roślin, które nie są konsumowane przez ludzi, co pozwoli zredukować ryzyko wystąpienia zagrożenia ludzkiego zdrowia (Ekolog, 2003).

  • Konsekwencje dla rolnictwa i środowiska

Głównym celem modyfikacji genetycznej, który bezpośrednio wpływa na rolnictwo jest przede wszystkim poprawa rolniczych cechy i jakości roślin. Wśród cech agronomicznych są, rozwój oporności na pestycydy, owady, wirusy, grzyby, bakterie, jak również odporność na suszę, i wysokie stężenia soli w glebie (Engel, 2002).

  • Konsekwencje stosowania roślin modyfikowanych o wysokiej oporności na pestycydy

Rośliny (GM) modyfikowane genetycznie odporne na pestycydy są     bardzo

rozpowszechnione. W roku 2002 ich procent wzrósł do 75% z pośród roślin GM w skali światowej (ISAAA, 2003). Ich szeroka akceptacja wynika z dwóch głównych powodów:

  1. zdolności walczenia z większością owadów przy zastosowaniu prostszego programu ochrony przy użyciu pestycydów, tak więc wykorzystanie złożonych pestycydów nie jest konieczne
  2. są bardziej elastyczne, tak długo jak trwa okres aplikacji i działania, dodając do tego, że opór uprawy na chwasty jest niezależny od etapu jej rozwoju.

Wszystkie z powodów wymienionych powyżej są bardzo ważnie, ponieważ rolnicy oszczędzają czas pracy i otrzymują zyski, gdyż system jest bardziej ekonomiczny.

Niestety, jednak stosownie GMO odpornych na środki ochrony roślin ma również ujemne i niebezpieczne strony:

  1. następuje wzrost użycia środków ochrony roślin, jak w przypadku soi odpornej na Glyfosat, gdzie badania wykazały większe zużycie środków chwastobójczych, w porównaniu do konwencjonalnych upraw soi (Benbrook, 2001).
  2. dochodzi do pojawienia się bardziej opornych chwastów jako wynik powtórnego użytkowania konkretnych środków chwastobójczych na rozległych obszarach uprawowych. (Yiannopolitis, 1999)
  3. pojawianie się efektów na organizmach, które nie wpływają na jakość uprawy, albo tych, które są pożyteczne dla uprawy. Na przykład, bakterioryza z soją modyfikowaną wysoce oporną na Glyfosat, powoduje, że bakterie wiążące azot u soi, Bradyrhizobium japonicum, są szczególnie wrażliwe na środki chwastobójcze.
  4. Wprowadzenie genów izolowanych spośród innych organizmów może mieć wpływ na przebieg normalnych funkcjach roślin (Benbrook, 2001
  5. Transfer do spokrewnionych gatunków został osiągnięty przez pyłek kwiatowy, uprawiany albo dziki.

Dodatkowy problem z uprawą rośliny modyfikowanych jest kontynuacją marginalizacji, utraty znaczenia i wygaśnięcia tradycyjnych odmian, z ważnymi konsekwencjami dla całej różnorodności genetycznej Ziemi.

Konsekwencje stosowania roślin modyfikowanych o wysokiej oporności na owady

Rośliny modyfikowane w celu uzyskania oporności na owady poza opornymi na pestycydy są już szeroko rozpowszechnionymi na świecie roślinami transgenicznymi. W roku 2002, ich procent doszedł do 17% z pośród roślin GM w skali światowej, podczas gdy zawierających geny odporności na owady i środki chwastobójcze dochodzi prawie do 25% (ISAAA, 2003).

Ich oporność opiera się na fakcie, że nie potrzebują oprysku przeciwko konkretnemu owadowi. Są szczególnie ważne na obszarach, które są co roku dotknięte konkretnym gatunkiem owadów, i dlatego wymagają dużej liczby oprysków.

Wśród największych niebezpieczeństw ich stosowania jest:

  1. Rozwój oporności w kierunku owadów, związany z zastosowaniem rośliny modyfikowanych na jakimś obszarze, przez długi okres czasu, przez co rośliny transgeniczne tracą swoją skuteczność. Niektóre, spośród szczególnych cech roślin modyfikowanych podnoszą ryzyko wystąpienia:
  • rośliny modyfikowane z wprowadzoną pałeczką Bacillus thuriggia produkującą w sposób ciągły D-endoksynę, przez co jedynie owady o najsilniejszej odporności na ten związek są w stanie przeżyć, powoduje to zwiększenie liczby odpornych na ten związek owadów, przez co całe populacje stają się niewrażliwe. W przeciwieństwie do tego, biologiczne produkty zawierające Bacillus thuriggia są używane tylko wtedy, kiedy zajdzie potrzeba i w określonych ramach czasowych dzięki temu są za każdym razem skuteczne działając na odpowiednie stadia rozwojowe owadów.
  • rośliny modyfikowane z wprowadzoną pałeczką Bacillus thuriggia wywołują działanie owadobójcze, wynikające z działania pojedynczej toksyny, powodując rozwój odporności u owadów (McGaughey i Whalon, 1992).
  • zostało zaobserwowane również, że wraz z procesem starzenia się zdolność tych roślin do produkcji endotoksyn, jest redukowana. Dlatego, więcej owadów przezywa w czasie tego okresu, i jeśli nie będą zwalczane inaczej, owady te ostatecznie doprowadzą do utworzenia odpornych populacji (Yiannopolitis, 1999).

Z powyższych przykładów wynika fakt, że jeśli owady rozwiną odporność, wtedy skuteczność obecnych metod biologicznych zostanie zniszczona (Yiannopolitis, 1999). Coś takiego miałoby nieodwracalne konsekwencje dla stosujących naturalne metody uprawy w gospodarstwach organicznych, rolników, którzy głównie opierają się na stosowaniu do oprysków tego rodzaju mieszanek, które wiążą się z atakami owadów.

W przypadku roślin modyfikowanych z opornością na chwastobójcze środki ochrony, możemy zauważać efekt wywołany na organizmach nie-docelowych. Najlepiej znanym przykładem adekwatnym dla tego przypadku jest motyl monarcha, Danaus plexippus, z Ameryki Północnej. Dwa przypadki eksperymentów pokazały skutki wywołane pyłkiem kwiatowym z genetycznej modyfikacji kukurydzy na te motyle (Hansen i Obrycki, 1999).

Innym niebezpieczeństwem dla organizmów nie-docelowych jest wyciąg endotoksyn roślin modyfikowanych, odpornych na owady. W przypadku modyfikowanego zboża zostało dowiedzione, że D-endotoksyna jest usuwana z korzeni roślin do strefy włośnikowej, gdzie pozostaje aktywna, przez co najmniej 234 dni, do czasu, gdy jest zabsorbowana przez glebę.

  1. Przeniesienie genów z innych organizmów do DNA roślin, może w pewnych okolicznościach prowadzić do braku ekspresji genu odporności (tzn. gen oporności znajduje się w roślinie, ale nie jest aktywny). Podobny przypadek został zauważony w 1996 roku, kiedy 80.000 akrowa uprawa bawełny modyfikowanej została zniszczona przez populację różowej gąsienicy w Teksasie.
  2. innym ważnym niebezpieczeństwem jest transfer (przeniesienie) genów odporności do spokrewnionego gatunku na obszarze, gdzie może występować roślina uprawowa i jej dziki, naturalny kuzyn.
  3. Stosowanie modyfikacji genetycznej do innych cech agronomicznych i jakościowych
  4. Odporność na wirusy. Jest osiągnięta przez wprowadzenie do rośliny części materiału genetycznego z wirusów. Odporność na wirusy sprawia, że wrażliwość rośliny na te wirusy zanika dając zwiększoną produkcję.

W tym konkretnym przypadku jest niebezpieczeństwo ucieczki genów wirusa i oporności na owady, przez co staną się one trudne do zniszczenia, a może też spowodować tworzenie się nowych wirusów.

  1. Modyfikacje w celu zmiany innych cech agronomicznych, takich jak odporność na grzyby i bakterie, odporność na suszę i zasolenie (Engel, 2002).
  2. Polepszenie cech jakości i ilości, wartości odżywczych. Jest osiągnięte przez modyfikację cech jakościowych i ilościowych takich jak np. zawartość białek, oleju, witamin albo innych mikroelement, które prowadzą do poprawiania wartości odżywczej żywności i mogą przyczyniać się do podwyższenie wysokiej jakości pożywienia i jego trwałości.

Wyżej wymienione genetycznie zmodyfikowane rośliny, wykluczając te z odpornością na wirusy, są jak dotąd intensywnie użytkowane w praktyce rolniczej. Możliwe niebezpieczeństwa, jak przypadki podobne do opisanych wyżej mogą obejmować brak ekspresji genu, transfer pyłku kwiatowego na spokrewnione gatunki, konsekwencje dla organizmów niedocelowych i ograniczenie użytkowania lokalnych odmian.

Nieodwracalne skutki stosowania organizmów modyfikowanych genetycznie (GMO)

Jedną z najważniejszych kwestii dotyczących selekcji GMO przeznaczonych do użytku w rolnictwie, jest wybór, który nie może być odwrócony. W odniesieniu do innymi technik jak np. używanie telefonów komórkowych, różnica jest taka, że mamy do czynienia z żywymi organizmami. Przeniesione geny również mogą pozostawać w środowisku.

To rozprzestrzenianie ledwie może być regulowane w obrębie ludzkich społeczeństw, a w przypadku, kiedy zauważone zostają szkodliwe efekt dla ludzkiego zdrowia jest zwykle za późno. Ich rozprzestrzenianie powinno, więc być ściśle kontrolowane przez społeczeństwo w przypadku, gdy późniejsze obserwacje pokażą czy są one szkodliwe dla zdrowia, bioróżnorodności i rolnictwa. Wyżej wymienione niebezpieczeństwa są trudne do analizowania tylko na jednym poziomie.

Rośliny modyfikowane genetycznie jako „pasożyty” i „najeźdźcy”

Aby jaśniej opisać i wyjaśnić pojęcie „pasożyt” należy wspomnieć, że termin ten jest używany w praktykach rolniczych, i oznacza jakakolwiek roślinę, która w jakimkolwiek czasie nie jest przydatna dla uprawy. Termin „najeźdźca” będzie używany na określenie rośliny modyfikowanej genetycznie przeniesionej do innych ekosystemów, dając początek nowym organizmom, które wcześniej nie istniały.

Mają również określone cechy takie jak:

  1. pozostają w ekosystemach przez długi okres czasu
  2. rozpoczynają okres kwitnienia
  3. rozprzestrzeniają pyłek kwiatowy przez wiatr lub owady
  4. produkują nasiona na wielką skalę i na duże obszary
  5. posiadają umiejętność odnowienia wzrostu ze starych roślin
  6. stare rośliny są kruche w okolicach gleby i przez to trudne do wykorzenienia
  7. mają specjalne mechanizmy, jak rozety, gęste ulistnienie i produkują substancje toksyczne (Baker, 1974).

Wpływ „najeźdźców” na ekosystemy może być szczególnie ważny. Jako przykład może służyć pewnego rodzaju roślina, typ topoli (Populus spp.), która była importowana z Australii na Florydę. W ciągu 30 lat rozprzestrzeniła się ona na 1.800.000 akrów. Jest bardzo odpornym gatunkiem, gdy dochodzi do suszy, powodzi, ognia i wysokiego zasolenia a do tego szybko się rozmnaża. Genetycznie modyfikowane rośliny stosowane dziś mają niektóre z wyżej wymienionych cech.