Impactul Agriculturii Conventionale Asupra Unor Tipuri de Sol

CUPRINS

INTRODUCERE………………………………………………………………………………………………………. 5

CAPITOLUL 1

BIODIVERSITATEA, DEFINIȚIE, CONCEPT ȘI STRATEGII DE CONSERVARE………………………………………………………………………………………………………… 7

Concept și definirea biodiversității…………………………………………………………………………. 7

Definiții și clasificări ale [NUME_REDACTAT]…………………………………………………………… 8

Concepte fundamentale asupra dezvoltării sistemului internațional IUCN de

categorisire a [NUME_REDACTAT]……………………………………………………………………………………… 9

Categorii de [NUME_REDACTAT] in Romania……………………………………………………………….. 9

Legislație biodiversitate………………………………………………………………………………….. 12

Aplicarea categoriilor IUCN……………………………………………………………………………. 13

Obiectivele și principiile conservarii biodiversității………………………………………………… 16

Strategia națională de conservare a bodiversității……………………………………………………. 17

CAPITOLUL 2

METODE DE CONSERVARE A BIODIVERSITĂȚII……………………………………………. 29

2.1. Argument………………………………………………………………………………………………………….. 29

2.2. Măsuri pentru conservarea biodiversității………………………………………………………………. 29

2.2.1. Explorarea și colectarea plantelor pentru conservare…………………………………………….. 30

2.2.2. Conservarea “în situ”……………………………………………………………………………………….. 31

2.2.3. Conservarea “ex situ”………………………………………………………………………………………. 33

CAPITOLUL 3

CONSERVAREA BIODIVERSITĂȚII ÎN JUDETUL DOLJ. ARII PROTEJATE…… 38

3.1. Localizare, identificare………………………………………………………………………………………… 38

3.2. [NUME_REDACTAT]-Băilești…………………………………………………………………………………………… 39

3.3.[NUME_REDACTAT] de Geormane………………………………………………………………………………… 51

3.4. [NUME_REDACTAT]-Radovan…………………………………………………………………………………………….. 64

3.5. [NUME_REDACTAT]-Urzicuța…………………………………………………………………………………………. 77

3.6. [NUME_REDACTAT]-Plenița……………………………………………………………………………………… 84

CONCLUZII……………………………………………………………………………………………………………. 86

BIBLIOGRAFIE………………………………………………………………………………………………………. 87

INTRODUCERE

Caracterizată printr-un important caracter interdisciplinar, lucrarea Impactul agriculturii convenționale asupra unor tipuri de sol, este structurată în trei capitole, în care sunt abordate Solul, Agricultura convențională, definiții și concepte, Efecte și procese negative manifestate asupra solului sub impactul agriculturii convenționale și Impactul tehnologiilor agricole asupra solului și mediului.

Prin această lucrare mi-am propus să analizez efectele agriculturii convenționale asupra solurilor, precum și impactul acestora asupra mediului inconjurător. Am ales această temă deoarece o consider de maximă importanță având în vedere starea actuală a ecosistemelor naturale.

Cu cât tehnologia umană se dezvoltă, cu atât devine mai important studiul influenței ei asupra mediului; asupra solului, apei, aerului, florei și faunei. Problema calității componentelor ambientale a devenit o chestiune de interes public care vizează în principal asigurarea unui mod de existență sănătos și armonios lipsit de modificări bruște și puternice ale habitatelor umane și nu numai,sub influența măsurilor tehnologice. Pe de altă parte, tehnologia însăși trebuie să facă față unor elemente ale mediului (cu care se confruntă), luând în considerare influența acestora asupra diferitelor componente ale lanțului tehnologic. Acesta explică de ce la ora actuală studiile asupra interacțiunilor dintre mediu și tehnologie, constituie o parte substanțială a eforturilor care se fac pe plan științific. În pofida faptului că lumea tehnologică este interesată în special de rezultate și progres, fiind mai puțin preocupată de calea care conduce la atingerea acestora, interesul opiniei publice în legătură cu pericolul poluării mediului și degradării resurselor naturale sub influenta unor tehnologii a crescut în asemenea măsură, încât a devenit subiect al fundamentării strategiilor politice.

Cunoștințele despre sol, ca și în toate numeroase alte domenii, au evoluat, astfel încât au apărut concepte noi, mult mai cuprinzătoare, care au integrat solul ca mediu fizic cu ecosistemul din care face parte, dar și cu peisajul, relieful, litologia, clima, hidrologia, ajungându-se la conceptul de teritoriu ecologic omogren sau pedotop, chiar și acesta dovedindu-se, în timp, a fi insuficient, astfel că. [NUME_REDACTAT] evoluează cu rapiditate.

Evoluția conceptelor despre sol, încă de la primul și cel mai simplu, în care solul era considerat ca substrat al vegetației, până la următorul concept, care integra aspecte morfologice, agrofizice și agrochimice aparținând pedologiei modeme, a însemnat un pas uriaș pentru spre introducerea și promovarea agriculturii modeme.

Comunitatea științifică a apreciat că agricultura poate avea impact major negativ asupra mediului înconjurător indiferent de nivelul dezvoltării societății, și în același timp trebuie să-și asume și responsabilitatea pentru protecția, ameliorarea și conservarea stării de calitate.

Programele de evaluare a stării solului la nivel internațional și național au evidențiat că agricultura convențională și greșelile tehnologice au reprezentat cauzele majore care au condus la apariția și/sau intensificarea proceselor degradării solului și a nivelului tor de extindere în diferite zone ale lumii. Dintre procesele degradării solului, așa cum este apreciat de către comunitatea științifică, dar și de către practicieni, cele mai cunoscute și răspândite sunt: declinul materiei organice din sol. eroziunea, destructurarea, compactarea, acidifierea. Intensificarea acestora, dar și a altora, a determinat comunitatea științifică și pe cea a practicienilor să treacă spre o nouă formă de agricultură cea conservativă.

În prima parte, am prezentat și definit solul și conceptele cu privire la calitatea acestuia, agricultura convențională, sisteme și aspecte generale.

În cea de-a doua parte a proiectului sunt prezentate efectele directe și procesele negative asupra solului sub impactul agriculturii convenționale.

Iar în cea de-a treia parte, este prezentat un raport al cărui scop este de a oferi o imagine de ansamblu a impactului tehnologiilor și practicilor agricole asupra serviciilor ecosistemice.

Am ales și tratat cu interes această temă, cu dorința de a aduce un plus de cunoaștere în acest domeniu. Tema este incitantă prin actualitatea, extinderea și importanța ei, necesitând o laborioasă muncă de documentare, dar și de cercetare, de coroborare și asamblare a informațiilor și cunoștințelor necesare dezvoltării ei. Prin combinarea datelor teoretice cu cele practice am încercat a reliefa o serie de aspecte cu privire la aspectele ce trebuiesc cunoscute în vederea practicării agriculturii convenționale.

În concluziile finale am reluat și subliniat aspectele principale puse și discutate în lucrare, reliefând cu această ocazie cele mai importante idei la care am ajuns în urma cercetării întreprinse.

CAPITOLUL 1

SOLUL, AGRICULTURA CONVENȚIONALĂ, DEFINIȚII ȘI CONCEPTE

1.1. SOLUL

Solul reprezintă pătura superficială de la suprafața litosferei, în grosime variabilă de la câțiva cm până la 2-3 m. Este format din trei faze: solidă, lichidă și gazoasă. Faza soIidă este constituită dintr-o componentă minerală și o componentă organică formată din materie organică (humus), care conține viața și constituie, de fapt, orizontul superior al solurilor urmat de un orizont de acumulare a argilei și un orizont format din material parental.

În funcție de condițiile genetice și de evoluția proceselor geochimice și biogeochimice s-au format diferite tipuri de soluri. Solurile care apar pe teritoriul României sunt grupate în 10 clase și 39 tipuri. La nivel național este elaborată Harta solurilor din România, sc. 1 : 200.000 (ICPA).

Compoziția și modul de dispunere a elementelor componente ale solului determină o serie de calități sau proprietăți care influențează reținerea și migrarea poluanților.

Caracteristicile principale fizico-chimice sau biologice ale solurilor influențează la rândul lor comportarea poluanților în sol.

Textura reflectă proporția dintre particulele minerale cu diferite dimensiuni (de la 0,002 la 200 mm, respectiv: argilă = 0-0,002 mm, praf = 0,002-0,02 mm, nisip fin =0,02-0,20 mm, nisip mijlociu = 0,20-0,50 mm, nisip grosier = 0,50-2 mm, pietriș = 2-20 mm, bolovăniș = 20-200 mm). De obicei, la definirea texturii unui sol se iau în considerare numai ponderea argilei (pelitului), prafului (aleuritului) și nisipului (psamitului). Din combinarea acestor trei categorii de particule rezultă diferite clase texturale în care, pe baza analizei, se încadrează solurile.

Cu valorile ponderilor acestor particule se construiesc diagrame ternare sectoriale care permit încadrearea unui anume sol investigat în una din categoriile menționate. Încadrarea optimă a texturii unui sol se face după curba granulometrică, trasată pe baza analizelor granulometrice de laborator. Pentru evaluarea poluării solului este importantă cunoașterea variației texturii pe profil.

Structura solului reprezintă proprietatea acestuia de a se desface în agregate/fragmente de diferite forme și dimensiuni la o anumită umiditate, sub acțiunea unei forțe moderate.

Structura solului (forma, dimensiunile și modul de aranjare a agregatelor) determină în mod direct porozitatea solului și indirect viteza de pătrundere a apei, aerului și poluanților în sol. Uneori substanțele organice din sol, precum și compușii de fier, aluminiu și calciu cimentează fracțiunile nisipoase, prăfoase și argiloase în formațiuni stabile numite agregate. În astfel de soluri se întâlnesc atât pori necapilari, prin care sub influența gravitației, apa și poluanții se infiltrază în sol, cât și pori capilari, în interiorul agregatelor, care asigură reținerea apei și poluanților de către sol.

Densitatea aparentă a solului reprezintă masa unității de volum, care include atât particulele individuale, cât și spațiul porilor. Acest indicator reprezintă raportul dintre masa solului complet uscat și volumul total de probă recoltată în structura naturală a solului. Densitatea solului reprezintă numai densitatea părții solide a solului. Valoarea medie a densității solului este de 2,65 g/cm3.

Porozitatea solului reprezintă totalitatea spațiilor libere dintre agregate și din interiorul agregatelor de sol. Porii capilari au dimensiuni de 10 – 50 µ și favorizează reținerea apei și a poluanților. Porozitatea influențează viteza de infiltrație a fluidelor și capacitatea de înmagazinare a acestora în sol.

Permeabilitatea solului reprezintă proprietatea acestora de a permite circulația fluidelor printre golurile particulelor solide. Pentru solurile saturate cu apă, viteza de pătrundere și trecere a apei prin ele se calculează cu [NUME_REDACTAT] (v = Kf I, unde: v este viteza medie de curgere a apei, în m/s, Kf – coeficientul de filtrație, în m/s, I – gradientul hidraulic), iar pentru solurile saturate neacoperite cu un strat de apă, permeabilitatea se consideră egală cu coeficientul de filtrație. În funcție de clasa de permeabilitate (stabilită funcție de valoarea permeabilității, considerată egală cu Kf,) se disting: soluri impermeabile (argilă < 10-9), soluri foarte puțin permeabile (praf < 10-7), soluri puțin permeabile (nisip fin < 10-4), soluri cu o permeabilitate satisfăcătoare (nisip mijlociu < 10-3), soluri permeabile (nisip grosier < 10-2), soluri cu o permeabilitate bună (pietriș < 1), soluri foarte permeabile (bolovăniș < 10).

Reacția arată aciditatea sau alcalinitatea solului și se măsoară cu ajutorul pH-ului. Acesta este – log a H+ . Convențional pH-ul se determină în suspensie apoasă la un raport sol:soluție de 1:25. Valoarea pH-ul solului depinde de schimbul de ioni cu coloizii minerali și organici și de prezența carbonaților de Ca, Na etc.

Potențialul de oxido-reducere (redox) reflectă natura proceselor ce se petrec în sol, de oxidare sau reducere. Potențialul redox variază de la + 800 mV (media puternic oxidant) la – 3oo mV(mediu puternic reducător).

Materia organică sau humusul, reprezintă componenta principală a solului cu rol în asigurarea unei rezerve de elemente nutritive, rezultate prin mineralizarea ei sau prin fenomenele de adsorbție la nivel coloidal. Materia organică împreună cu argila sunt componente de bază ale complexului coloidal argilo-humic, depozitarul tuturor proceselor de schimb cationic. Aprecierea conținutului de humus se face în funcție de textură . Materia organică conține și organisme vii.

Carbonații, în principal CaCO3, apar numai la anumite tipuri de soluri și in anumite orizonturi. Conținutul lor poate oscila intre 1% și peste 3o-4o%. Prezența lor determină o recție neutră-alcalină și o capacitate sporită de tamponare, însușiri definitorii pentru rezistența solurilor la agenți poluanți.

Capacitatea de adsorbție ionică reprezintă proprietatea coloizilor solului (complexul argilo-humic) de a adsorbi la suprafața lor diferiți ioni. Dat fiind faptul că, particulele coloidale ale solului au sarcini electrice negative ele vor adsorbi ioni pozitivi (cationi). Cationii, adsorbiți pot fi schimbați de către cationi din soluția solului, proces numit schimb de cationi. Intre cationi predomină Ca2+ , Mg2+ , Na+, K+ (baze), dar sunt și alte elemente chimice, printre care și H+.

Capacitatea totală de schimb cationic reprezintă suma tuturor cationilor adsorbiți a unui sol (T), formată, în principal, din cationi bazici și hidrogen. Raportul între suma cationilor bazici (S) și capacitatea totală de schimb cationic (T) reprezintă gradul de saturație cu baze (V) și se exprimă în %. Solul are și o capacitate de adsorbție anionică realizată la suprafața particulelor coloidale prin intermediul cationilor sau a particulelor încărcate pozitiv.

Capacitatea de tamponare este proprietatea solurilor de a se opune modificărilor de pH. Ea este generată de complexul argilo-humic și de sistemele carbonat de calciu-bicarbonat de calciu-acid carbonic, fosfați-acid fosforic. Crește puterea de tamponare de la solurile nisipoase la cele argiloase, cu materie organică și carbonați. Însușirea are o importanță deosebit pentru aprecierea efectelor negative ale poluanților asupra solurilor și celorlalte componente ale mediului.

Activitatea biologică a solului este determinată de fauna și microorganismele din sol. Microorganismele din sol (protozoare, alge, ciuperci, actinomicete, bacterii) exercită o acțiune multiplă asupra solului, distrugând în special activitatea enzimatică, care influențează evoluția elementelor din sol, și activitatea simbiotică. Deși, unele organisme vii s-au dovedit dăunătoare pentru fertilitatea solului și productivitatea acestuia, marea majoritate a organismelor vii din sol au o acțiune generală pozitivă (bioremedierea).

Din cele de mai sus rezultă că solul este un corp viu cu însușiri de reținere a substanțalor și elemantelor chimice, inclusiv a celor poluante, dar și de eliberare treptată, în urma proceselor fizico-chimice, a elementelor necesare nutriției plantelor și împreună cu acestea a elementelor poluante.

Solurile sunt un produs de alterare complexă. Sunt constituite din trei tipuri de agregate : scheletul solului, complexul de alterare și humusul.

Scheletul solului este alcătuit din granule minerale allogenice, nealterabile (cuarț, muscovit, amfiboli etc.) sau aduse pe cale eoliană.

Complexul de alterare are o componentă insolubilă (minerale argiloase, oxizi de fier și de mangan) și una solubilă (carbonați, sulfați și cloruri plus gaze) în apa interstițială.

Humusul este materia organică intrată în descompunere și are o constituție complexă, funcție de materiile vegetale sau animale din care provine, de acțiunea microorganismelor, de climat etc.

Pe verticală, în sol se separă trei orizonturi:

– orizontul C, spre bază, format din roci slab alterate;

– orizontul B, format din complexul de alterare, constituind zona de acumulare;

– orizontul A, numit zonă de lixiviere, bogat în humus, extrem de afânat și prin care circulă rapid apa de infiltrație.

După culoare, solurile se împart în cernoziomuri (soluri negre, bogate în humus),crasnoziomuri (soluri roșii de tip lateritic sau terra rossa), podzolul (sol cenușiu, argilos de dealuri), soluri brune de pădure etc.

După conținut, se deosebesc soluri de tip pedalfer (sol bogat în argilă și oxizi de fier în orizontul B, categorie mai largă în care intră și podzolurile), pedocal (soluri calcaroase, pe suprafața cărora se precipită CaCO3 ca o pătură albă numită caliche), solonețuri și solonceacuri (soluri sărate, cu eflorescențe albe în perioadele uscate și cu vegetație tipică de ierburi roșcate fără frunze mari), serroziomuri (soluri bogate în schelet nisipos) etc.

1.1.2. Conceptul de calitate a solului

Folosit prin anologie cu alți termeni cum sunt calitatea aerului, calitatea mediului, noțiunea de calitatea solului introdusă relativ recent este din ce în ce mai frecvent folosită, în pofida diverselor conotații care conduc de multe ori la o serie de confuzii. În general ideea de calitate a solului variază în funcție de modul de abordare care poartă amprenta gradului de instruire și calificare a celor implicați. Astfel:

-Pentru agricultori calitatea se referă în special la productivitate, exploatare, profit, grad de conservare a fertilității;

-Pentru silvicultori, calitatea include suport, biodiversitate, capacitate de rezistență;

-Pentru naturaliști sau geografi calitatea solului înseamnă în primul rând capacitatea lui de a se integra armonios în peisajul geografic;

-Pentru cei care se ocupă cu problema de mediu, calitatea solului integrează o serie de de caracteristici cum ar fi capacitatea de a-și îndeplini funcțiile în cadrul ecosistemului sau geosistemului, potențial în menținerea biodiversității precum și a calitățiiapei, aerului, ciclul nutrienților .

Aceasta explică într-o oarecare măsură faptul că nici până la ora actuală nu se poate vorbi despre o definiție clară și precisă a noțiunii de calitate a solului. Trebuie însă subliniată tendința manifestată în prezent de a lega această noțiune de utilizare sau întrebuințarea solului datorită faptului că acest concept implică o serie de caracteristici care definesc relații subiectiv-obiective, considerate antropocentric, referitoare la starea de satisfacere a cerințelor umane sau de gradul în care corespunde utilizărilor specifice (de a fi bun sau rău). Această tendință se accentuează pe măsura clarificării raportului sol-teren, cunoașterea solului rămânând baza necesară indinspensabilă pentru valorificarea unui teritoriu, care se faceprin completarea informației edafice cu cea referitoare la mediul ambiant. În acest context, definiția dată de Doran și Parkin (1994) calității solului ca fiind capacitatea de a funcționa în interiorul granițelor unui ecosistem pentru susținerea productivității biologice, menținerea calității mediului și asigurarea sănătății viețuitoarelor și habitatului este cea mai utilizată fiind conformă cu principalele funcții ale solului. Întrucâtaceastă capacitate de funcționare poate suferimodificări rezultate din utilizarea terenului și deciziile manageriale putem considera că în sens larg calitatea solului poate fi folosită ca un indicator al sustenabilității.

Calitatea solului integrează o serie de însușiri native (naturale) care pot determina anumite restricții în privința folosirii, precum și o serie de însușiri dobândite în urma unor intervenții antropice, care pot modifica pozitiv sau negativ însușirile naturale. Cu alte cuvinte în condițiile unui ecosistem natural un sol va avea o altă calitate comparativ cu cea pe care o va avea în condițiile unui sistem managerial. Utilizate în mod irațional și iresponsabil măsurile antropice au ca efect degradarea și poluarea mediului edafic afectând nu numai calitatea ci și sănătatea solului. Noțiunile de calitate și sănătate a solului sunt distincte. În comparație cu calitatea solului noțiunea de sănătate a solului are o conotație abstractă dată de dificultatea precizării anumitor parametrii care pot fi integrați acestui concept (DeKimpe, 2002). În pofida acestuia aspect, există o serie de factori dăunători sănătății solului care sunt ușor de identificat fiind legați de poluarea industrială, practicile de depozitare a deșeurilor, așezările urbane, tehnologiile agricole sau alte practici folosite în ferme ș. a.

Problema folosirii unor indicatori siguri ai calității solului constituie o condiție sine qua non în evaluarea degradării solului precum și a necesității și nivelului de remediere necesare și de aici legătura cu sănătatea solului. Trebuie subliniat faptul că în pofida caracterului distinct al celor două noțiuni, atributele sau indicatorii prin care se definesc în prezent sunt în majoritatea cazurilor aceiași. După cum subliniau Florea și Ignat (2007) noțiunea complexă de calitate a solului are o latură relativ stabilă determinată de însușiri care se modifică foarte greu sau deloc în orice condiții de utilizare și alta reltiv variabilă (modificabilă) determinată de însușiri care se schimbă ușor sau moderat (pe termen lung sau mediu). Cu toate că în definirea calității ambele laturi au aceeași importanță, din punct de vedere al managementului resurselor de sol, însușirile relativ variabile capătă o atenție deosebită. Dintre caracteristicile importante care definesc și influențează evoluția calității unui sol menționăm rezistența și reziliența solului. Prin rezistența solului se înțelege capacitatea lui de a opune modificărilor care pot afecta unele proprietăți sau funcții atunci când este confruntat cu acțiuni din exterior sau perturbări accidentale sau periodice. Exemple de rezistența care se pot da se referă la capacitatea de tamponare a solului la acidifierea provocată de ploile acide sau îngrășăminte cu caracter acid, sau la reacția de răspuns a solului la reducerea concentrației de nutrienți în soluția solului. Reziliența solului este abilitatea acestuia de a se reface sau de a reveni la o stare apropiată de cea normală după ce a suferit o perturbare sau stress, precum și viteza cu care are loc refacerea. Caracterul integrator al conceptului de calitate a solului rezidă în faptul că această noțiune înglobează însușiri de prim rang ale solului ca fertilitatea și productivitatea alături de alte elemente care se referă la starea de poluare a solului, starea sanitară a solului și pretabilitatea lui pentru anumite folosințe.

1.1.3. Relații calitate – funcții – însușiri – componenți la nivelul mediului edafic

Considerat stratul de interfață sau zona de legătură sau întrepătrundere între scoarța terestră, atmosferă, hidrosferă și biosferă prin care se realizează schimbul de substanță și energie, schimb care stă la baza perpetuării vieții, solul îndeplinește o sumedenie de funcții cu rol ecologic, socio – economic, energetic, tehnic – industrial, patrimoniu cognitiv. Funcțiile ecologice privesc solul ca un component esențial al ecosistemelor naturale sau manageriale care exercită un rol de tampon pentru variațiile climatice bruște, de filtru de protecție pentru prevenirea contaminării apei freatice, deepurator prin distrugerea substanțelor organice străine sau agenților patogeni, de habitat biologic păstrător al biodiversității viețuitoarelor.

Funcțiile socio – economice iau în considerare contribuția solului la producerea de substanță vegetală care constituie materia primă sau de bază pentru alimente, îmbrăcăminte, combustibil, precum și contribuția la regenerarea capacității de producție prin recircularea unor elemente chimice. Funcțiile energetice au la bază acumularea de energie chimică și transferul de substanțe și energie între geosfere, precum și absorbția căldurii (radiație solară) și propagarea ei în atmosferă. Funcțiile tehnico – industriale sunt date de rolul solului ca bază fizică spațială pentru diferite infrastructuri legate de activitatea antropică și ca materie primă pentru industrie. Funcțiile de patrimoniu cognitiv sunt datorate memoriei solului și abilității lui de a înregistra sub forma unor trăsături relicte momente ale evoluției uscatului sau de a păstra unele mărturii ale istoriei civilizației.

1.1.4. Evaluarea calității solului

Calitatea solului nu poate fi măsurată direct deoarece ea este dată de o serie de proprietăți ale solului rezultate în urma unor procese fizice, chimice, biologice și mineralogice care se desfășoară în mediul edafic. Din această cauză evaluarea calității solului se face indirect prin folosirea unor indicatori calitativi și cantitativi care măsoară proprietățile semnificative pentru procesele care au loc în sol. Evaluarea calității solului necesită două aspecte importante:

1. Stabilirea unui sistem de referință față de care se poate raporta capacitatea funcțională a unui sol. Acest sistem de referință poate fi constituit dintr-un sol diferit, dar reprezentativ sub aspectul răspândirii în teritoriu sau sub aspectul

semnificației agricole, sau dintr-un sol similar aflat sub vegetație nativă, ori păstrat ca martor.

2. Precizarea scopului în care se face evaluarea sau a condițiilor de funcționare, deci în raport cu situația concretă de utilizare a solului, deoarece aceeași proprietate a unui sol poate fi bună pentru o anumită folosință, plantă sau management, rea pentru altă folosință sau indiferentă pentru alte situații.

În condiții normale adică în absența unor intervenții cu efecte dăunătoare semnificative, definirea și evaluarea calității solului poate deveni o operație dificilă datorită unor tendințe contradictorii de evoluție a valorilor unor indici precum și a modului în care se face interpretarea unor indicatori. Cercetările asupra evoluției unor indici ai calității solului din anumite areale situate în California, bazate pe investigarea unor probe perechi recoltate la intervale de timp diferite au arătat după 60 de ani o creștere semnificativă a fosforului disponibil, carbonului total, pH – lui și conținutului de argilă și o reducere a conductivității electrice a conținutului de nisip (DeClerk și colab, 2003). Rezultatele obținute au indicat că gradul de modificare a însușirilor menționate a variat cu utilizaea terenurilor și regiunea geografică. Indicatorii de calitate a solului pot fi divizați în două grupe principale: indicatori descriptivi și analitici. Indicatorii analitici sunt preferați de specialiști pentru că sunt cantitativi, în timp ce indicatorii descriptivi sunt la îndemâna fermierilor sau a unor persoane mai puțin avizate (Cameron și colab, 1998). Aprecierile privind degradarea și poluarea solului precum și precizarea necesității remedierilor reclamă imperios determinarea unor indicatori ai calității solului. Folosirea unor astfel de indici depinde de complexitatea proceselor de degradare și în special de potențialul indicatorului respectiv de a furniza o informație sigură și utilă necesară unor acțiuni de remediere sau contracarare a procesului respectiv. Datele oferite de cercetările comparative efectuate în perimetrele irigate cu ape reziduale și în cele neirigate cultivate cu diferite culturi evidențiază că din 29 de indici fizici, chimici și biologici luați în considerare, numai 6 (porozitatea totală, pH-ul, conductivitatea electrică, conținutul de Mg, P și Zn) au permis evaluarea calității solului prin compararea valorilor obținute în perimetrele irigate și perimetrul de referință. Mai mult, dintre aceștia numai porozitatea totală și conținutul de Mg au înregistrat variații semnificative (Wang și colab., 2003). Atunci când calitatea solului este afectată profund de contaminanți al căror impact pot dăuna nu numai sănătății solului ci și a întregului ecossitem ea trebuie privită din două perspective:

-Gradul sau măsura în care anumite funcții ale solului sunt deriorate de către contaminanți

-Abilitatea solului de a fixa, detoxifia și degrada contaminantul respectiv.

Criteriile de selecție a indicatorilor de calitate a solului trebuie să includă o serie de aspecte (sensibilitate, semnificație, eficiența măsurătorilor, validitatea științifică ș. a.). În pofida unor încercări de integrare a acestor criterii într-o formulă unică, nici până la ora actuală nu există un procedeu sistematic care să asigure o selecție obiectivă a parametrilor măsurați care pot fi utilizați în evaluarea calității solului. Cei mai adecvați indicatori pentru aprecierea calității solului sunt considerați, în general, cei care rezultă în urma unei analize rutină și sunt capabili să furnizeze răspunsuri utile într-un interval rezonabil de timp (1-3 ani) datorită abilității lor de a reacțioa prin modificări notabile (diferențe statistice ale valorii) într-o perioadă de timp a cărei limită superioară este propusă la 5 ani.

1.2. AGRICULTURA CONVENȚIONALĂ

Agricultura convențională este un termen vast, ce are o serie de definiții, dar o cultură poate fi clasificată drept convențională în cazul în care produsele chimice sintetice sunt folosite pentru a menține plantele. Este necesară o cantitate semnificativă de inputuri chimice și energie în agricultura convențională pentru a produce cel mai mare randament posibil al culturilor. Această metodă modifică, de obicei, mediul natural, se deteriorează calitatea solului, și elimină biodiversitatea. Agricultura convențională a fost dezvoltată pentru a face agricultura mai eficientă, dar atinge acea eficiență cu un cost major pentru mediul înconjurător.

Agricultura convențională este intensiv mecanizată, cu produse competitive, dar care se bazează în mod deosebit pe concentrarea și specializarea producției. Diferitele componente ale sistemului tehnologic sunt intens aplicate. Astfel, în mod regulat afânarea solului este efectuată doar prin arătura cu întoarcerea brazdei, fiind urmată de numeroase lucrări secundare de pregătire a patului germinativ și întreținere în perioada de vegetație. Se practică fertilizarea minerală cu doze mari și foarte mari, monocultura sau cel mult rotații scurte de doi, trei ani, tratamente chimice intensive pentru combaterea buruienilor, bolilor și dăunătorilor.

Scopul agriculturii convenționale este de a maximiza randamentul potențial al culturilor. Acest lucru se realizează prin aplicarea produselor chimice de sinteză, organisme modificate genetic, și un număr de alte produse industriale. În menținerea unui sistem convențional, biodiversitatea, fertilitatea solului, și a ecosistemelor de sănătate sunt compromise. Producția acestor culturi este benefică doar securității alimentare și economiei. Odată realizată, o fermă convențională necesită întreținere constantă, dar produce randamente maxime.

Întreținerea este ușor de făcut pentru agricultori, deoarece agricultura convențională implică de obicei, monoculturi, care sunt, de asemenea, foarte scumpe. Într-un sistem convențional, agricultorii vor desemna terenuri întregi la o singură cultură, ceea ce creează uniformitate. Uniformitatea poate determina atât succesul, cât și eșecul sistemelor convenționale. O cultură uniformă este ideală, deoarece reduce costurile forței de muncă și face recoltarea ușoară, dar poate afecta, de asemenea, biodiversitatea și face culturile sensibile la agenți patogeni. Produsele chimice și organismele modificate genetic fac întreținerea sistemelor convenționale relativ simplă pentru agricultori, dar necesită un input constant de energie și bani. Într-un sistem convențional, fermierii pot aplica pesticide și erbicide pentru culturi într-un ritm mult mai eficient în cazul în care sunt compuse dintr-un singur tip de plantă, dar acest lucru are un număr de consecințe neintenționate. Având în vedere că obiectivul agriculturii convenționale este de a maximiza randamentele, sănătatea mediului și a biodiversității nu sunt de obicei conservate.

Acest tip de agricultură a fost larg răspândit în România până în 1989. Astăzi, este unanim acceptat ca acest tip de agricultură poate afecta mediului înconjurător, mai ales dacă diferitele componente ale sistemului tehnologic agricol sunt aplicate fără a se lua în considerare specificul local: climat, sol, relief, condițiile sociale și economice, care determină nivelul de vulnerabilitate sau de susceptibilitate față de diferitele procese de degradare chimice, biologice, fizice a mediului.

1.2.1. Sisteme de agricultură convențională

Aceste sisteme sunt caracterizate prin specializarea și intensificarea puternică a activității agricole și minimizarea costurilor de producție. Îngrășămintele minerale și pesticidele sunt folosite pe scară largă la culturile de câmp, dar și în horticultură, viticultură, legumicultură.
Materialele organice reziduale care provin de la animale (gunoiul de grajd, nămolul de la porci etc.) și cele de origine vegetală trebuie aplicate, de regulă, pe terenurile agricole chiar dacă sunt o sursă bogată de elemente nutritive pentru culturi și în același timp de protecție a solului împotriva degradării.

În asolamente predomină doar anumite plante, cu precădere cele cerealiere și tehnice, cea mai răspândită fiind monocultura (de porumb pentru boabe) și rotația de doi ani porumb și grâu, cu aplicarea unor doze mari de îngrășăminte minerale și alte substanțe chimice pentru combaterea bolilor și dăunătorilor.

Lucrarea solului este intensivă, fiind adesea folosite mașini de mare capacitate care, mai ales în condiții de irigare, intensifică riscul de degradare și poluare a mediului înconjurător. În astfel de unități agricole, scopul major este cel al obținerii unui profit maxim, fiind minimizată protecția resurselor mediului înconjurător. Sunt organizate ferme mari, concentrări de terenuri și procese de producție, de capital și forță de muncă, condițiile sociale de viață ale mediului rural sunt în mare măsură neglijate.

1.2.2. Tehnologii convenționale versus tehnologii agro-ambientale

Un sistem de agriculturã este definit printr-un complex de mãsuri pedo-ameliorative, agrofitotehnice, zootehnice, economice, organizatorice etc., în vederea folosirii resurselor umane și naturale la desfãșurarea procesului de producție agricolã. Denumit adeseori dupã una din verigile caracteristice ale complexului specific de mãsuri, sistemul de agriculturã este determinat de contextul istoric al dezvoltãrii științifice și tehnice, de condițiile naturale, sociale, economice și politice. Agricultura convențională este cunoscută și sub denumirea de sistem de agriculturã cu plante prãșitoare (porumb, floarea soarelui, sfeclã etc.), acestea ocupând aproximativ jumãtate din structura culturilor în fermã. Utilizat inițial sub formã extensivã, acest sistem a devenit intensiv începând cu a doua jumãtate a secolului XX, prin folosirea generalizatã a soiurilor și hibrizilor de mare productivitate, cantitãți mari de îngrãșãminte chimice, pesticide și mecanizare cvasi-totalã. Sistemul s-a transformat astfel dintr-un complex de mãsuri orientat spre subzistența producătorilor spre constituirea unor entități economice capital-intensive, a căror durabilitate depinde, în exclusivitate, de factorii economici, urmãrindu-se creșterea randamentului și simplificarea muncii fizice. Acest sistem prezintã pe termen limitat o serie de avantaje:

-producții agricole ridicate;

-preț de cost redus;

-profit ridicat;

-competitivitate mare pe piața de desfacere;

-productivitate mare a muncii;

-grad mare de asimilare a progresului științific și tehnic.

Prin aplicarea acestui sistem în cursul ultimelor decenii munca în agriculturã tinde sã devinã similarã cu procesul producției industriale, facilitând:

-epuizarea surselor de energie și materii prime;

-degradarea mediului înconjurãtor;

-alterarea calitãții biologice la diverse niveluri structurale ale biosferei;

-scãderea fertilitãții solurilor cultivate;

-slãbirea rezistenței la boli a plantelor, animalelor și omului;

-poluarea solului, apei, aerului și alimentelor cu substanțe nocive sau elemente minerale reziduale;

-instabilitatea recoltelor.

În prezent se manifestã o preocupare crescândã a societãții în general și a cercetãrii științifice în special pentru stabilirea unor soluții de diminuare a impactului ambiental și calitativ negativ al acestui sistem de agriculturã. Deși multe și diverse alte activități economice își aduc contribuția la poluarea mediului, agricultura ocupă primul loc într-o ierarhizare a surselor majore generatoare de poluanți. În acest context, adepții tehnologiilor alternative de agricultură în alianță cu susținătorii mișcărilor ecologiste de protecție a mediului, au adoptat o atitudine critică vehementă față de potențialul distructiv al agriculturii de tip industrial, impunând în mod treptat, în țările dezvoltate, sprijin guvernamental pentru promovarea tehnologiilor agro-ambientale, agricultura ecologică fiind cea mai restrictivă din punct de vedere al impactului de mediu. Principalul punct de divergență între alternativele agro-ambientale și agricultura convențională îl constituie utilizarea produselor agrochimice de sinteză (fertilizanți solubili, pesticide, erbicide etc.), care sunt interzise sau limitate în agricultura ecologică, în timp ce utilizarea acestora în agricultura convențională este adesea abuzivă. Recent, un alt motiv serios al disputelor îl constituie utilizarea în agricultură a organismelor modificate genetic. Unul din efectele nocive ale tipurilor de agricultură industrială este impactul asupra biodiversității, resursele genetice fiind serios afectate, cu implicații directe asupra conservării fertilității solurilor.

La nivel mondial, deși numărul fermierilor specializați constituie încă o minoritate, tendințele sunt clare: agricultura ecologică prezintă o creștere medie anuală de 20-30%. [NUME_REDACTAT], 13% dintre fermieri obțin produse ecologice, în Danemarca și unele regiuni înalte ale Germaniei procentul este de 6%, iar în Suedia și Finlanda de 7%. Acest sistem este cel mai cunoscut și mai practicat dintre alternativele agro-ambientale. În legătură cu denumirile generice ale practicilor ecologice încă nu există un consens: actualmente se folosesc aproximativ 16 denumiri diferite pentru acest gen de agricultură. În timp ce în Anglia și S.U.A. termenul de agricultură organică (organic farming) este deja consacrat, multe țări din Europa folosesc termenul de agricultură biologică pentru practici similare. [NUME_REDACTAT], de exemplu, termenul de agricultură ecologică este similar cu agricultura organică. Alt termen uzual este agricultură. regenerativă, însă disputele pe marginea terminologiei țin deja de o pedanterie academică exagerată. Important este faptul că sistemul de agricultură ecologică se bazează pe excluderea fertilizanților chimici sintetici, pesticidelor chimice, regulatorilor de creștere și aditivilor sintetici în hrana animalelor. Elementele de bază ale verigilor tehnologice sunt susținute de rotația culturilor, folosirea resturilor vegetale, dejecțiilor animale, îngrășămintelor verzi și chiar a resturilor menajere domestice pentru fertilizare, includerea leguminoaselor în structura culturilor, controlul biologic al bolilor, dăunătorilor și buruienilor. Din punct de vedere conceptual-filozofic, în agricultura ecologică se consideră că practicile într-o fermă trebuie subordonate unei înțelegeri "holistice" a legăturilor sol-plantă-animal-om, solul fiind tratat ca o entitate vie a sistemului și nu ca un laborator de chimie analitică. Agricultura ecologică nu este un sistem care presupune o întoarcere la metode arhaice (așa cum frecvent se insinuează de către denigratori), chiar dacă refuză implementarea unor aporturi moderne. Folosirea rațională a mijloacelor mecanizate, metodele de conservare a solului, adoptarea unor noi varietăți de culturi (în special cele rezistente la boli și dăunători) sunt similare cu cele din agricultura convențională intensivă. Principalele avantaje ale acestui sistem sunt:

-crește fertilitatea solului;

-asigură protecția calității apelor;

-conservă biodiversitatea;

-valorifică potențialul fertilizant al diverselor reziduuri organice;

-impune dezvoltarea zootehniei (ferme mixte);

-îmbunătățește și diversifică structura produselor alimentare;

-asigură obținerea unor produse de calitate biologică superioară;

-asigură stabilitatea recoltelor;

-reduce consumurile de energie fosilă;

Dezavantajele acestui sistem rezidă în prețul mai ridicat al produselor (etichetate cu marcă de calitate), piață de desfacere strict specializată, productivitate mai scăzută (volum mai mare de forță de muncă implicat în obți-nerea producției) și uneori poluare temporară a aerului în timpul administrării îngrășămintelor organice.

Conștientizarea problemelor legate de deteriorarea resurselor naturale, poluarea cu nitrați și pesticide a apei, solului și produselor agricole, distrugerea ecosistemelor și diversității biologice, pierderea specificului regional prin uniformizarea peisajului ș.a. generate de intensivizarea tehnologiilor în agricultură au condus în ultimul deceniu la formularea unui nou concept de abordare tehnologică în agricultură: durabilitatea (sustainability). Numeroși autori au încercat definirea noțiunii de agricultură durabilă care, în mod simplificat, poate fi înțeleasă ca un concept ce poate însuma mai multe sisteme de agricultură care au ca rezultat obținerea pe termen nelimitat a siguranței alimentare, protecției mediului, conservarea biodiversității și calității vieții. Punctul central al agriculturii durabile îl constituie asigurarea resurselor naturale pentru generațiile viitoare la un nivel cel puțin egal cu cel prezent. Printre componentele de bază ale sistemului de agricultură durabilă se numără:

-structura diversificată a culturilor cu prezența obligatorie a leguminoaselor anuale și perene;

-folosirea obligatorie a asolamentelor;

-raționalizarea sistemului de lucrări ale solului;

-aplicarea cu preponderență a îngrășămintelor organice (gunoi de grajd, compost, resturi vegetale tocate, îngrășăminte verzi etc.) și folosirea îngrășămintelor chimice de sinteză în cantități reduse, doar ca o măsură de completare;

-combaterea integrată a buruienilor, bolilor și dăunătorilor cu folosirea preponderentă a metodelor agrotehnice, fizice și biologice preventive și reducerea aportului de substanțe chimice;

-dezvoltarea fermelor mixte, folosirea și conservarea resurselor naturale locale, aplicarea unor programe economice, administrative, organizatorice și sociale în spiritul unei dezvoltări durabile.

Aceste concepte apropie termenul de agricultură durabilă mai mult de alternativele ecologice decât de agricultura convențională. Întrucât opiniile contradictorii abundă, unii specialiști afirmă că prin trecerea la o agricultură durabilă diferențele între sistemul intensiv și practicile ecologice devin nerelevante. Recent, ca o măsură vizată de conservatori drept o soluție de compromis prin acceptarea unor soluții tehnologice agro-ambientale iar de către ecologiști doar ca o măsură de conversie spre agricultura durabilă justă (ecologică), s-a cristalizat conceptul de agricultură durabilă "cu aporturi reduse" (low external input sustainable agriculture – LEISA), cunoscută în unele țări din Europa ca "agricultură extensivă". În mod uzual acest sistem este înțeles ca o alternativă care susține reducerea la maximum a aportului intrărilor produselor externe (fertilizanți, pesticide etc.), vizând scăderea costurilor de producție și protecția mediului. Noul concept poate fi înțeles prin trei criterii de caracterizare:

-criterii ecologice (utilizarea echilibrată a nutrienților și materiei organice, utilizarea eficientă a apei, conservarea diversității resurselor genetice, utilizarea eficientă a energiei, minimalizarea aporturilor externe și a efectelor ambientale negative);

-criterii economice (competitivitate, utilizare eficientă a factorilor de producție, valoare relativă scăzută a aporturilor externe, nivel de trai durabil în comunitatea fermei);

-criterii sociale (potențial de adaptare echitabil pentru toți fermierii, reducerea dependenței de instituțiile externe, securitate alimentară la nivel local și național, valorificarea experienței autohtone, creșterea nivelului de angajare a comunității locale).

Pentru condițiile din România acest sistem a fost definit ca o soluție tehnologică ce folosește pentru fertilizare doar un nivel care să înlocuiască elementele necesare formării recoltei, aplică tratamente fito-sanitare numai la depășirea pragului critic de dăunare și se bazează în principal pe valorificarea resurselor locale. Pe lângă avantajele de ordin ambiental și costul de producție scăzut, acest sistem poate livra produse la piața de desfacere existentă, fără necesitatea elaborării unor standarde de calitate precise ca în cazul alternativelor ecologice.

CAPITOLUL 2

EFECTE ȘI PROCESE NEGATIVE MANIFESTATE ASUPRA SOLULUI

SUB IMPACTUL AGRICULTURII CONVENȚIONALE

2.1. DEGRADAREA TERENURILOR ȘI A MEDIULUI ÎNCONJURĂTOR

Degradarea mediului înconjurător este o expresie generică, referindu-se la oricare proces care determină modificări negative ale uneia sau a mai multor resurse naturale.

Degradarea terenului se referă la reducerea capabilității actuale și/sau potențiale de a produce beneficii ca urmare a unui mod de folosință sau a unui management greșit.

În prezent, prognoza evoluției solurilor, atât pe plan internațional, cât și în țara noastră, evidențiază tendințe negative în starea solurilor agricole, agricultura, fiind, atât factor care generează degradare, cât și victimă a degradării provocată de alte activități socio-economice, dar și de ea însăși.

Umanitatea acceptă că agricultura convențională energo-intensivă și greșelile tehnologice agricole sunt cauzele majore ale degradării mediului înconjurător, deși nu pot fi neglijați sau minimizați și alți factori, cel puțin la fel de importanți, cum ar fi: luarea în cultură a unor terenuri forestiere sau pastorale inadecvate folosinței agricole, exploatarea nerațională a fondului funciar, pășunatul excesiv, industrializarea și urbanizarea.

Impactul agriculturii convenționale se manifestă prin acțiunea sa asupra diferitelor resurse ale mediului înconjurător: sol, apă, aer, floră și faună. Solul înregistrează cele mai rapide și intense modificări ca urmare a intervențiilor antropice în agricultură, având consecințe directe și/sau indirecte asupra tuturor celorlalte resurse ale mediului înconjurător, acționând în același timp ca punte intermediară între diferitele componente ale mediului.

Fără nici o îndoială, una dintre verigile agrotehnice sau componentele sistemelor tehnologice de cultivare a plantelor agricole, cu impact major asupra diferitelor resurse ale mediului înconjurător revine lucrării solului, adică intensificării mecanizării, aceasta fiind considerată încă de la începutul folosirii sale, deși doar ca o simplă operație de „scrijelire” cu unelte manuale extrem de simple pentru a permite doar introducerea seminței în sol, ca cea mai importantă „ruptură” față de mediul natural.

Considerând că lucrarea solului, ca verigă în managementul solului, va rămâne și în viitor ca o componentă importantă a sistemelor tehnologice agricole de cultivare a plantelor, și că progresele tehnologice vor fi văzute în nivelul de mecanizare, efectele negative pe termen lung asupra diferitelor resurse de mediu trebuie privite cu mai multă atenție, pe de o parte prin măsuri de protecție împotriva accelerării și extinderii proceselor de degradare, iar pe de alta prin studii de monitorizare.

Sunt redate cele mai importante procese care conduc la deteriorarea solului și a altor resurse de mediu ca urmare a intensificării agriculturii convenționale și a unor greșeli tehnologice.

2.1.1. Degradarea solului

Degradarea solului este un proces extrem de complex, care determină sau intensifică în același timp acțiunea unuia sau a mai multor factori limitativi sau restrictivi, fiind în strânsă interdependență cu deteriorarea altor resurse naturale ale mediului înconjurător.

În agricultura convențională, se recunoaște că provocarea, accelerarea și intensificarea degradării solului este determinată, în cea mai mare măsură, de către activitățile antropice, și mai puțin de unii factori naturali limitativi.

Unii dintre factorii naturali limitativi au caracter permanent, astfel că nu pot fi înlăturați, și de aceea tehnologiile agricole trebuie să li se adapteze. În această categorie este inclusă compoziția granulometrică sau textura solului, respectiv conținutul prea mare de argilă sau nisip, conținutul de schelet sau volumul edafic util.

Numeroși alți factori naturali limitativi afectează, într-o măsură mai mare sau mai mică, starea de fertilitate a solului, ca și cea de productivitate, cum sunt: compactitatea primară, aciditatea, excesul sau deficitul de apă, conținutul redus de materie organică și nutrienți, sau dezechilibrele de nutriție, dar aceștia pot fi remediați într-o perioadă de timp relativ scurtă, prin măsuri ameliorative, chiar dacă unele dintre ele sunt costisitoare.

Activitățile antropice desfășurate în agricultura convențională în complex cu factorii naturali determină: degradarea fizică, eroziunea hidrică și eoliană, excesul de apă, degradarea chimică și degradarea biologică.

Evaluarea stării structurale a solului în ansamblul său, ca entitate globală, la un moment dat sau în dinamică, evidențierea și caracterizarea în principal a proceselor degradării solului reprezintă o sarcină extrem de importantă și dificilă, ce nu poate fi rezolvată doar prin observații „vizuale” efectuate pe teren sau printr-o simplă determinare a unei anumite caracteristici.

Această activitate de monitorizare se realizează prin studii complexe de specialitate, bazate pe o multitudine de indicatori și proprietăți specifice, care permit identificarea și caracterizarea diferitelor forme de degradare. Valorile numerice și intervalele de variație ale acestora permit aprecierea nivelului de intensitate a proceselor respective și stabilirea măsurilor de refacere a solului.

Degradarea fizică

Degradarea fizică reprezintă modificarea negativă a cel puțin unei caracteristici fizice a solului, care conduce la accentuarea și/sau apariția unuia sau a mai multor procese negative, în funcție de cauzele și intensitatea acțiunii lor.

În agricultura mecanizată, lucrările solului au cel mai puternic impact și, deși sunt utilizate în scopul obținerii unor modificări pozitive ale însușirilor, ale regimurilor și ale proceselor fizice din sol pentru a permite plantelor să își pună în valoare propriul potențial genetic, aplicarea lor excesivă sau greșită conduce la efecte negative.

Dintre procesele fizice ale degradării solului în agricultura convențională intensivă, cele mai cunoscute sunt: destructurarea, eroziunea, crustificarea și compactarea secundară.

[NUME_REDACTAT] reprezintă reducerea sau pierderea stabilității agregatelor structurale de sol la acțiunea apei și a mașinilor agricole, fiind unul dintre cele mai importante procese fizice ale degradării solului.

La rândul său, destructurarea este în fapt cauza care generează numeroase alte procese negative sau a intensificării celor existente.

Astfel, deteriorarea calității agregatelor structurale, adică a formei, a porozității lor, a stabilității hidrice și mecanice, în special pe solurile cu folosință arabilă, este de cea mai mare importanță deoarece, influențează crucial caracteristicile hidrologice, permeabilitatea solului pentru apă și aer, stabilitatea și configurația spațiului poros.

Dintre procesele negative generate deosebit de importante sunt: crustificarea, băltirea apei la suprafață, prăfuirea și colmatarea spațiului poros, eroziunea, compactarea, etc.

În țara noastră, astfel de procese sunt foarte frecvente, în zona Bărăganului și în Dobrogea, unde sunt răspândite soluri formate pe loess, dar, practic se regăsesc în toate zonele țării.

Destructurarea solului în țara noastră, pare a fi mult mai intensă decât în alte zone similare ale lumii, fiind determinată, pe de o parte de factori limitativi naturali cum sunt: compoziția granulometrică dezechilibrată (conținut ridicat de praf), cantitatea redusă de humus, climatul continental, iar pe de alta, de factori antropici aparținând cu precădere agriculturii convenționale.

Cea mai importantă cauză a degradării solului la suprafață și în stratul culturalizat prin procesul destructurării este considerată, în agricultura convențională, practicarea sistemului de lucrare intensivă a solului, efectuată deseori în condiții improprii de umiditate, rezultând fie arătură excesiv de bulgăroasă, fie cu brazde mari și continue, dacă solul a fost lucrat prea uscat respectiv prea umed, necesitând apoi un număr mare de lucrări superficiale pentru pregătirea patului germinativ în vederea efectuării semănatului.

Alte cauze importante ale deteriorării agregatelor structurale sunt: folosirea redusă a îngrășămintelor organice, eliminarea resturilor vegetale, rotațiile scurte în care domină monocultura de porumb sau rotația grâu-porumb, absența culturilor protectoare, activitatea biologică redusă, utilizarea incorectă a apei prin irigație.

În scopul prevenirii acestor procese negative trebuie respectate de către fiecare fermier câteva reguli de bază, și anume:

lucrările solului, ca și operațiile de recoltare și transport, să nu fie efectuate pe solurile umede, ci în acord cu specificul de lucrabilitate și traficabilitate al tipului de sol, intrarea pe solul umed este exclusă;

aplicarea îngrășămintelor organice și folosirea plantele amelioratoare în asolamente de lungă durată trebuie să devină componente obligatorii ale sistemului tehnologic agricol;

este interzisă circulața mașinilor agricole pe solurile afânate, care lasă urme adânci ce favorizează procesele erozionale de suporafață;

nu este recomandată pregătirea prin numeroase lucrări superficiale a paturilor germinative, deoarece determină pulverizarea agregatelor structurakle de sol.

Eroziunea hidrică și eoliană

Eroziunea solului reprezintă procesul de pierdere a particulelor fine de sol, de regulă bogate în nutrienți, prin acțiunea apei sau a vântului.

Eroziunea este considerată mai mult decât un proces de modificare negativă a stării fizice a solului, ci una dintre cele mai complexe forme ale degradării solului în raport cu gradul de manifestare, în special pentru terenurile aflate în folosință la arabil și situate pe pantă.

Intensificarea proceselor erozionale determină: reducerea adâncimii de înrădăcinare a plantelor, scăderea conținutului de apă accesibilă și de nutrienți. Pierderea progresivă a stratului superficial de sol reduce sever fertilitatea și productivitatea solului.

În declanșarea și intensificarea proceselor erozionale, activitatea umană a avut un rol important, în special prin stabilirea modului de folosință a terenului, prin structurii culturilor agricole pe terenurile arabile, prin sistemul tehnologic de cultivare.

Eroziunea prin apă este accentuată și de către acțiunea factorilor naturali, cum sunt cei climatici, de exemplu: ploile torențiale, a celor cu intensitate ridicată, care adesea, în țara noastră, sunt în perioada mai-iunie, prezența solurilor argiloase și compacte și cu permeabilitate redusă la apă, sau a solurilor destructurate.

Practicarea agriculturii convenționale în zone deja afectate de eroziune sau care manifestă risc ridicat față de aceasta nu face decât să intensifice degradarea solului și a mediului înconjurător. Procesele erozionale prin apă pe solurile cultivate sunt intensificate în special de lucrarea greșită a solului. De asemenea, pășunatul, dacă este practicat intensiv și neorganizat, întocmai ca și defrișările exagerate, intensifică și accelerează procesele erozionale.

Problemele cele mai stringente care se pun, față de acest proces al degradarii mediului ambiental, le reprezintă, atât elaborarea și implementarea strategiei de minimizarea eroziunii și a măsurilor de prevenire pe termen lung, cât și creșterea nivelului de cunoștințe de specialitate ale fermierilor.

Pentru controlul eroziunii este necesar să se acționeze la nivel local prin proiecte specializate pe bazine și bazinete hidrografice, prin agro-terasări, prin astuparea sau bararea ravenelor, dar mai ales prin aplicarea unui sistem adecvat de agricultură și prin trecerea în conservare a terenurilor care sunt excesiv erodate.

Pentru fermieri, unde procesele erozionale nu sunt grave, cele mai simple măsuri de prevenire a intensificării acestui proces sunt: păstrarea covorului vegetal bine încheiat, efectuarea lucrărilor solului pe curba de nivel, fertilizare organică, evitarea pășunatului.

Împădurirea acestor terenuri este una dintre soluțiile cele mai viabile și de succes, care se poate aplica însă doar cu sprijin guvernamental.

De asemenea, sunt cunoscute așa numitele tehnologii agro-ameliorative, anti-erozionale, specifice, care cuprind lucrări curente efectuate pe curba de nivel, benzi înierbate sau tampon, mulci vegetal în cantitate de 5-10 t.ha-1, sortiment adecvat de culturi. Aceste practici agricole au scopul reducerii scurgerilor pe pante și, astfel a pierderilor de sol fertil, fertilizanți sau alte agrochimicale aplicate și de prevenire a proceselor de colmatare și poluare în aval, atât a solului, cât și a apelor de suprafață.

Parte dintre acestea sunt măsuri relativ simple, ce pot fi aplicate de fermierul care are în folosință o suprafață mai mare de teren, dar necesită un sistem adecvat de sistematizare a terenurilor și de comasare a loturilor dispersate.

[NUME_REDACTAT], riscul erozional este mai ridicat pe solurile lutoase, loessoide și calcaroase din zona [NUME_REDACTAT] și pe solurile argiloase aflate în folosință arabilă în zona Europei de Nord. În aceste zone, tradițional, eroziunea prin apă nu era foarte răspândită, deoarece în asolamente erau incluse culturi protectoare, mai ales, graminee și leguminoase perene.

În ultimii 10 ani, însă, în țările [NUME_REDACTAT], pentru reducerea efectelor negative ale agriculturii convenționale asupra mediului înconjurător, s-au efectuat progrese majore în politicile agrare de implementare în practică a sistemului de agricultură conservativă. Cu toate acestea, refacerea stării de calitate a solurilor puternic afectate de eroziunea hidrică este rareori posibilă și utilă pentru ca acestea să mai fie redate în circuitul agricol cu folosință la arabil, cu excepția zonelor unde populația este densă ([NUME_REDACTAT], 1995).

Eroziunea eoliană, de regulă, este un proces larg răspândit doar în climatele aride pe soluri sensibile, cum sunt cele nisipoase, și cele luto-nisipoase formate pe loess.

În țara noastră, procesul de eroziune eoliană a solului este mai răspândit în zonele unde predomină solurile nisipoase din zona de sud a Olteniei, partea de est a [NUME_REDACTAT], și nord-vest a [NUME_REDACTAT].

În prezent, mai ales datorită degradării structurale a solurilor lutoase și luto-nisipoase, formate cu deosebire pe loess, dar și a altor soluri, se manifestă fenomenul de “prăfuire”, ce poate fi considerat ca o formă mai simplă de manifestare a eroziunii eoliene, fenomen care se petrece în perioadele secetoase de pregătire a patului germinativ și semănat. Acest fenomen determină procese de colmatare a spațiului macroporos de la suprafața solului și de crustificare, influențând negativ viitoarele culturi agricole prin reducerea severă a germinației și a răsăririi. Zone întinse din Dobrogea, Bărăgan și Banat sunt afectate de astfel de procese. Acest fenomen are și consecințe indirecte negative asupra atmosferei, a vegetației, prin acoperirea cu particule de praf a aparatului foliar, a apelor de suprafață și afectând chiar sănătatea oamenilor și viețuitoarelor.

Pentru prevenirea proceselor erozionale ale solurilor în unitățile unde se practică agricultura convențională sunt recomandate lucrări agrotehnice curente aplicabile și de către fermieri și micii proprietari pe suprafețe reduse, cum sunt:

utilizarea îngrășămintelor organice în doze moderate,

introducerea culturilor amelioratoare în rotație, cum sunt gramineele perene, de exemplu Lolium multiflorum,

lucrarea solului numai în intervalul optim al stării de umiditate a solului și efectuarea lor pe curba de nivel,

protejarea suprafeței solului cu mulci,

eliminarea pășunatului.

Degradarea solurilor, prin diferitele forme de eroziune, a devenit una dintre cele mai importante cauze ale deteriorării mediului înconjurător, prin provocarea poluării atmosferei și a contaminării apelor de suprafață.

[NUME_REDACTAT] reprezintă procesul de formare la suprafața solului a unui strat dur, compact cu o grosime care variază de la 3-8 mm la 1-5 cm, în care domină elementele structurale plate.

Acest proces este rezultatul acțiunii complexe a mai multor factori naturali fizici (textură a solului, climat) și chimici (conținut mic de humus, aciditate, capacitate de schimb cationic redusă, prezență a cationilor monovalenți, mai ales de Na+), dar și antropici, respectiv unele componente ale sistemelor tehnologice agricole, mai ales lucrare intensivă a solului și păstrare curată a suprafeței solului fără covor vegetal protector.

În acest strat compact de sol, ca urmare a proceselor destructurării agregatelor structurale, a redistribuirii și a reorientării lor predominant orizontal, porozitatea este foarte mică, astfel încât permeabilitatea pentru apă și aer sunt, de asemenea, deficitare. Gradul de împachetare al porilor este foarte dens, datorită rearanjării particulelor de sol, care provin din agregatele destructurate și care colmatează spațiile macroporoase.

Crustificarea se manifestă frecvent pe solurile arabile destructurate, fiind dificil de combătut. Pe solurile crustificate au loc diferite procese negative, cum ar fi: reducerea infiltrării apei din precipitații, ceea ce face ca în sol să se regăsească o cantitate de apă mai mică, intensificarea eroziunii de suprafață, scăderea puternică a aerației ce încetinește germinația semințelor etc.

Duritatea acestui strat nu permite răsărirea plantelor cu putere de străbatere redusă, constituind un obstacol major în dezvoltarea lor normală în primele faze de vegetație, și necesitând consum energetic mai mare pentru operații mecanice suplimentare.

În agricultura convențională, pentru prevenirea formării crustei trebuie aplicate aceleași măsuri ca și în cazul prevenirii destructurării.

În țara noastră, crustificarea solului a devenit un proces „vizibil” fiind simplu de observat la suprafața solului, mai ales primăvara, în perioada de răsărire a culturilor, afectând largi suprafețe de terenuri arabile, fiind prezent chiar și pe cele mai fertile soluri.

Compactarea antropică sau secundară

Compactarea antropică sau secundară este definită, cel mai simplist, prin creșterea exagerată a masei de sol pe unitatea de volum.

Compactarea este considerată ca un proces specific al degradării fizice cu numeroase efecte negative asupra altor componente de mediu, în special în agricultura convențională, intens mecanizată, și dacă diferitele greșeli tehnologice sunt prezente. Acest strat compactat antropic a fost semnalat în țara noastră, acum mai bine de o jumătate de secol, și denumit „bătătura sau talpa plugului” ([NUME_REDACTAT], 1942), situându-se la baza stratului de sol arat, de regulă sub 2530 cm adâncime.

Compactarea antropică se manifestă, pe termen lung, pe toată adâncimea stratului de sol prelucrat anual, dar se acumulează cu o mai mare intensitate în stratul situat imediat sub cel arat anual, care în mod normal nu este afânat prin lucrări anuale curente.

Acest proces al degradării fizice a solului prin compactare, poate deveni în timp, chiar mai dăunător decât eroziunea, întrucât are loc în interior, fiind un proces „invizibil”, spre deosebire de alte procese privind degradarea fizică, de exemplu eroziune, crustificare sau băltire a apei, care se manifestă la suprafață, fiind astfel ușor de observat.

Compactarea exagerată a solului are consecințe dintre cele mai negative asupra a numeroase alte procese, care se influențează reciproc, cum ar fi:

reducerea infiltrației apei și în consecință creșterea riscului excesului de apă în profilul de sol și la suprafața acestuia, intensificarea scurgerilor de sol ce determină transferul potențialilor poluanți inclusiv pesticide și fertilizanți în apele de suprafață;

reducerea volumului de sol explorat de către masa radiculară;

restricționarea pătrunderii aerului în sol și afectarea activității biologice;

creșterea cerinței de afânare a solului, și a consumurilor energetice;

stratificarea profilului de sol prin apariția straturilor compacte la diferite adâncimi, determină și acumularea la suprafață a îngrășămintelor cu solubilitate redusă, cum sunt cele pe bază de fosfor;

afectează cantitativ și calitativ biomasa obținută, cu repercusiuni negative asupra veniturilor și costurilor.

Compactarea (tasarea) antropică sau secundară, prin astfel de efecte, imediate și remanente, a captat, mai ales de-a lungul ultimelor cinci decenii, atenția, atât a comunității științifice, cât și a fermierilor și mecanizatorilor, devenind, cu siguranță cea mai cunoscută și mediatizată formă a degradării fizice a solului în sistemele agricole convenționale, intensiv mecanizate, fiind răspândită cu precădere în zonele dezvoltate, puternic industrializate.

De asemenea, această atenție deosebită s-a datorat și faptului că, acest proces, al compactării solului, reprezintă o problematică multidisciplinară în care interacționează solul/mașina/planta, având consecințe, atât asupra dezvoltării agriculturii și economiei în general, cât și a protecției mediului înconjurător.

Continua intensificare a mecanizării în țările cele mai industrializate din Europa de Nord-Vest și [NUME_REDACTAT] a îngrijorat comunitatea științifică și practicienii de posibila pătrundere a compactării antropice în adâncime, ajungând până la 50-60 cm.

De aceea, compactarea antropică de adâncime determinată de echipamentele grele și foarte grele, care pot circula la suprafața solului, a fost amplu studiată într-un program internațional inițiat la începutul anilor 1980 între Europa de Nord-Vest și America de Nord.

S-a concluzionat că, vehiculele cu sarcină mare pe osie, de peste 10Mg, care circulă la suprafața solului, conduc la apariția compactării de adâncime, precizându-se că, cu cât compactarea este mai adâncă, cu atât este mai persistentă devenind chiar permanentă!

Aceasta se manifestă, inclusiv în zonele cu soluri mai argiloase, în care procesele naturale prin îngheț-dezgheț sunt active și unde poate persista zeci de ani, în timp ce, pe solurile cu textură grosieră, sau în climatele mai calde, poate deveni chiar permanentă. Recolta obținută, pe soluri afectate de compactarea de adâncime a înregistrat reduceri chiar și după 10 ani de la încetarea traficului exercitat la suprafață cu mașini agricole grele, ca urmare a efectelor remanente cumulative.

Solul afectat de compactarea antropică, la fel ca și în cazul compactării naturale genetice, poate fi parțial ameliorat, doar pe termen scurt, prin lucrări mecanice de afânare adâncă (scormonire, subsolaj, scarificare), utilizate în funcție de adâncimea până la care se manifestă acest proces. În țara noastră, în scopul ameliorării pe termen scurt a solurilor afectate de compactare, a fost elaborată "Tehnologia integrată de aplicare în practică a diferitelor metode mecanice de afânare adâncă a solului” (Colibaș și colab., 1989).

Fermierii, în scopul prevenirii proceselor degradării solului prin compactare trebuie să aplice următoarele măsuri:

reducerea sarcinii pe osie a mașinilor și echipamentelor agricole fiind necesar ca limitele maxim admisibile să fie stabilite în acord cu specificul solului și în funcție de starea sa de umiditate. Adesea, la suprafața solului circulă vehicule foarte grele care transportă diferite materiale de construcție, sau ocazional vehicule militare care au o sarcină ce depășește 50 Mg. De asemenea, cele mai multe dintre echipamentele moderne forestiere au o sarcină pe osie cuprinsă între 6-14 Mg, și care pot depăși 15-30 Mg încărcate;

scăderea intensității traficului la suprafața solului, prin reducerea intrărilor pe sol;

efectuarea tuturor intervențiilor în funcție de condițiile de traficabilitate și lucrabilitate ale solului;

utilizarea în asolament a unor plante cu putere mare de penetrare a solului (Lupinus luteus, Lolium multiflorum);

pe solurile deja compactate este necesară aplicarea îngrășămintelor în doze mari pentru compensarea efectelor negative.

Toate măsurile menționate sunt necesare pentru îmbunătățirea: stării de așezare a solului, a capacității sale de infiltrație și aerație, a rezervei de apă accesibilă, a distribuției nutrienților în stratul de sol afânat, a condițiilor de pătrundere în adâncime a masei radiculare a plantelor cultivate și de explorare a unui volum cât mai mare de sol, pentru reducerea costurilor în realizarea lucrărilor mecanice suplimentare etc.

Este unanim acceptat că, tehnologiile de ameliorare a solurilor afectate de compactare antropică și naturală sunt dificile și costisitoare, mai ales când, pe anumite soluri, pot fi întâlnite ambele forme, astfel că, măsurile de prevenire sunt evident cele mai recomandate.

Întrucât intensitatea compactării solului și adâncimea până la care aceasta pătrunde în profilul de sol este determinată direct de mărimea sarcinii pe osie, reducerea acesteia, prin diferite soluții trebuie să reprezinte un obiectiv major al proiectanților și constructorilor. În acest sens, pentru câteva țări există unele recomandări privind valorile maxim admisibile ale sarcinii pe osie pentru tractoarele, echipamentele agricole și alte vehicule care circulă la suprafața solului. Astfel, în Suedia limita maxim admisibilă este recomandată la 6 Mg pentru vehiculele cu o singură osie și de 8-10 Mg pentru cele cu două osii, în Germania de Est 1,5-2,5 Mg pe roată, (Hakansson, 1985; Hakansson și Petelkkau, 1992). [NUME_REDACTAT] a fost elaborat un standard privind circulația diferitelor vehicule pe terenuri agricole, în care se precizează că sarcina verticală maxim admisibilă este de 25-50 kPa pe adâncimea de 50 cm (Rusanov, 1992).

În țara noastră, la etapa actuală, având în vedere că în unele ferme este posibilă intensificarea procesului de mecanizare și utilizarea în agricultură a unor echipamente agricole grele, de mare capacitate și productivitate, trebuie să se ia în considerare și: presiunea în pneuri, dotarea tractoarelor și mașinilor agricole cu cel puțin roți duble, viteza de deplasare.

Este recomandat, tuturor fermierilor, pentru utilizarea corectă a mașinilor agricole grele, asistență tehnică de specialitate, în special atunci când sunt folosite pe soluri lutoase și prăfoase, pe soluri argiloase cu drenaj intern slab și care au risc ridicat privind degradarea prin compactare.

În condițiile în care astfel de mașini agricole nu sunt utilizate corespunzător se produce rapid compactarea antropică de mare adâncime cu toate consecințele negative asupra diferitelor procese și regimuri din sol, asupra producerii și dezvoltării biomasei etc.

Degradarea agrochimică

Degradarea agrochimică a solului este un proces complex, care constă în reducerea cantitativă și calitativă a rezervei de materie organică și de nutrienți accesibili, în modificarea negativă a echilibrului elementelor chimice și a capacității sale de tamponare.

Cantitatea și calitatea materiei organice reprezintă una dintre cele mai importante caracteristici agrochimice ale solului care influențează nivelul său de fertilitate și productivitate.

Importanța carbonului organic în productivitatea și calitatea mediului este determinată de rolul său în aprovizionarea cu nutrienți a plantelor, în creșterea capacității de tamponare, în stabilizarea structurii, în îmbunătățirea caracteristicilor solului în relație cu apa.

Echilibrul tuturor elementelor chimice, nu numai a celor de nutriție, reprezintă un important indicator al utilizării durabile a terenului agricol.

În agricultura convențională, procesele de mineralizare a materiei organice sunt accelerate datorită lucrării intensive a solului și cantității reduse de resturi vegetale sau alte materiale organice încorporate în sol. Ca urmare, conținutul de carbon organic în solurile arabile a scăzut simțitor, iar calitatea s-a deteriorat, afectând toate celelalte caracteristici și procese.

Scăderea conținutului și degradarea calitativă a materiei organice are pe termen lung, numeroase consecințe negative, solurile devenind mult mai vulnerabile în raport cu procesele privind: destructurarea, eroziunea, acidifierea, salinizarea, dezechilibrele nutritive, seceta etc.

S-a apreciat, că dintre solurile degradate, cel mai puternic afectate sunt cele care au conținut inițial redus de carbon organic.

De aceea, restaurarea cantitativă și calitativă a carbonului organic este văzută ca cea mai bună soluție tehnologică de îmbunătățire a stării solului și în consecință și a altor resurse de mediu.

Se apreciază, că dacă, în sol conținutul de carbon organic ar crește anual cu 0,01 % pe adâncimea de 1 m, atunci și „sechestrarea” sau reținerea carbonului în sol ar atinge o acumulare de circa 3,0 Pg.an , la o medie a densității aparente a solului de 1,50 g.cm . Astfel, rata de „sechestrare” a carbonului în sol ar devini aproape egală cu rata anuală de creștere a concentrației de carbon în atmosferă (Lal și colab., 1995).

Rezerva totală de carbon organic în soluri este estimată la aproximativ 1550 Pg (1 Petagram=1015 g), ea fiind de două ori mai mare decât rezerva atmosferică, care este de circa 750 Pg și de aproape trei ori mai mare decât rezerva biotică de 550 Pg (Lal și colab., 1995).

[NUME_REDACTAT], ca urmare a agriculturii convenționale intensive, conținutul de materie organică pe diferite soluri cultivate s-a redus simțitor, provocând astfel deteriorarea stabilității agregatelor structurale la apă, afectând proprietățile de reținere a apei, de tamponare, de accesibilitate a nutrienților și activitate biologică.

În agricultura intensivă practicată în țările sau zonele dezvoltate, puternic industrializate, aplicarea în doze mari a îngrășămintelor cu grad ridicat de solubilitate, a provocat contaminarea apelor freatice și de suprafață, în special în zonele vulnerabile la eroziune și degradare fizică prin procese de crăpare, crăpăturile reprezentând căi preferențiale de scurgere spre freatic.

În țări: Belgia, Olanda, Germania, Elveția, prin centrele de consultanță agricolă, fermierii sunt îndrumați spre o nouă strategie de utilizare a diferitelor tipuri de îngrășăminte, de reducere severă a cantităților aplicare în următorii ani, dar în condițiile păstrării echilibrului dintre diferiții nutrienți din sol (Oenema și Jansen, 2005).

În agricultura cu resurse limitate practicată în țări mai puțin dezvoltate, dimpotrivă, balanța elementelor nutritive în sol este negativă, existând, de asemenea, și dezechilibre între diferiții nutrienți, ca urmare a aplicării unor cantități extrem de reduse și de îngrășăminte, fără a lua în considerare conținuturile și raportul dintre diferiții nutrienți din sol.

Deteriorarea accentuată a regimului trofic al solului prin necompensarea elementelor nutritive extrase din sol odată cu recoltele agricole, conduce la epuizarea rezervelor native din

sol

În țara noastră, în ultimii ani, s-au aplicat numai aproximativ 10 % din necesarul de îngrășăminte, neglijându-se, practic complet microelementele, astfel că în perspectivă nu este posibilă asigurarea cu produse agroalimentare și furajere de calitate și în cantități suficiente (Borlan Z., 1998).

Utilizarea necontrolată a îngrășămintelor pe bază de azot a determinat intensificarea proceselor de acidifiere pe solurile nesaturate în baze, și extinderea suprafețelor cu soluri afectate, astfel că, aproape 60 % din suprafața agricolă din țara noastră este degradată.

Borlan (1998) arăta că, în țările cu agricultură dezvoltată, combaterea acidifierii este atât de importantă încât a devenit problemă de interes național, guvernele suportând integral costurile necesare pentru păstrarea reacției solurilor la un nivel acceptabil creșterii și dezvoltării plantelor.

Alături de acestea, nu pot fi neglijate procesele degradării chimice a solurilor prin salinizare, alcalizare, poluare, care afectează suprafețe din ce în ce mai mari, contribuind la reducerea severă a zonelor cu destinație agricolă și la consecințe grave aspra mediului înconjurător.

Prevenirea degradării agrochimice trebuie să se bazeze pe studii de specialitate, care să precizeze dozele, momentele de aplicare a agrochimicalelor, în raport cu cerințele plantelor cultivate și cu nivelul de aprovizionare a solurilor în elemente nutritive, tipurile de îngrășăminte și să monitorizeze consecințele asupra mediului înconjurător.

2.1.1.3. Degradarea biologică a solului

Degradarea biologică a solului înseamnă deteriorarea modului de viață al comunităților de viețuitoare și a funcțiilor pe care acestea le exercită.

Această degradare reprezintă consecința firească a factorilor care au condus la procesele deteriorării fizice și chimice a solului. Cauzele majore sunt: hrana insuficientă, cantitățile mari de agrochimicale, afânarea sau deranjarea excesivă a solului prin numeroase lucrări.

Managementul stării structurale a solului reprezintă principala cale de control a proceselor biologice la nivel de micro- și macro-scală.

Acest control poate fi realizat prin construirea unui mediu confortabil determinat de modul de organizare al spațiului poros, de mișcarea aerului și apei în sol și materialele nutritive

acumulate.

În relația: lucrarea solului – activitate biologică – procese de mineralizare – formare de compuși noi, cantitatea și calitatea substratului sunt de cea mai mare importanță.

Lucrările solului au efecte complexe asupra mediului fizic, chimic și biologic al solului. Intensitatea de prelucrare a solului, cantitatea și modul de încorporare a resturilor vegetale influențează conținutul de apă din sol, starea de aerație, temperatura și contactul dintre particulele minerale și cele organice. Aceste modificări în mediul fizic al solului influențează organismele care trăiesc în spațiul respectiv, variatele categorii de organisme răspunzând diferit la noile condiții.

Modificările induse în sol de metodele de lucrare afectează cantitativ și calitativ populațiile de viețuitoare, prin reducerea lor numerică, prin schimbarea diversității și a activității lor.

La rândul lor populațiile de viețuitoare din sol manifestă o influență deosebită asupra condițiilor fizice și chimice.

Organismele mai mari, cum sunt râmele, prin activitatea lor de forare în sol produc modificări în morfologia internă a solului, prin crearea porilor largi, cu rol deosebit de important în procesele de mișcare a apei și aerului, și în dezvoltarea sistemului radicular al plantelor. În același timp prin deplasarea lor în sol înghit cantități considerabile de sol pe care-l elimină într-o stare de humificare înaintată, și într-un amestec de particule fine minerale și organice unite în microagregate structurale naturale de calitate numite coprolite. Înmulțirea și mișcarea lor în sol este condiționată de nevoia față de oxigen, de apă și de hrană.

De aceea, indirect procesele degradării fizice și chimice care conduc la deteriorarea acestor condiții, evident au consecințe negative asupra vieții acestora. De asemenea, alături de macro-, și mezoorganisme, microorganismele au rol esențial în descompunerea materiei organice și în ciclul nutrienților din sol.

În sistemele conservative cu semănat direct, absența lucrării solului permite acumularea de resturi vegetale la suprafața solului, furnizând hrană și o protecție mai bună la suprafață împotriva eroziunii, modificând favorabil caracteristicile ambientale de la suprafață și din stratul de sol superior și, în acest fel, creând un micro-habitat favorabil pentru toate organismele din sol.

Masa microbiană din sol reacționează diferit în raport cu modul său de lucrare, de afânare, cu cât acesta este mai intens cu atât efectele negative vor fi mai puternice. Astfel, hifele coloniilor de ciuperci, care sunt ramificate prin întregul profil de sol pot fi direct dramatic afectate de către acțiunea mecanică a mașinilor agricole.

Coloniile bacteriene, care de regulă viețuiesc în centrul agregatelor structurale de sol, pot supraviețui atâta vreme cât acestea nu sunt degradate.

Populațiile de microorganisme în primii 10 cm ai solului sunt mai reduse în sistemele de lucrare convențională, comparativ cu cele unde se practică semănatul direct. Aceasta s-a datorat, atât creșterii conținutului de materie organică și îmbunătățirii calității sale, cât și ameliorării unor caracteristici fizice ale solului privind starea de așezare, modul diferit de formare, redistribuire, morfologie a macroporilor, creșterii conținutului de apă.

În contrast cu sistemele convenționale, în semănatul direct activitatea biologică este mai intensă, datorită nu numai îmbunătățirii condițiilor de hrană, dar și formării macroporilor de origine biologică, în special prin activitatea râmelor.

Ca urmare a diferitelor sisteme tehnologice de lucrare a solului se produc, pe de o parte, modificări cantitative și calitative în structura populațiilor microbiene, iar pe de alta, devin diferite cerințele față de anumite astfel de comunități. Astfel, în sistemele conservative, și mai ales la semănatul direct, ciupercile saprofite devin cele mai importante, având rol major în descompunerea resturilor vegetale de la suprafața solului, în timp ce bacteriile sunt cele mai importante în afânarea convențională a solului.

S-a constatat, de asemenea, că în sistemele conservative, mai ales în semănatul direct, comparativ cu afânarea convențională, formarea și stabilizarea agregatelor structurale este predominant determinată de către coloniile de fungi (Beare și colab., 1992). Aceste diferențe sunt cel mai clar evidențiate prin determinări micromorfologice, care permit vizualizarea sugestivă a modului natural de organizare a spațiului poros.

În sistemele conservative, mai ales la semănatul direct, populația de lumbricide a crescut semnificativ comparativ cu afânarea convențională; în sistemele convenționale reducerea, chiar până la dispariție, a lumbricidelor, ca și a unor specii de bacterii care au un rol deosebit de important în procesele descompunerii resturilor organice și vegetale și ale formării humusului, ale stabilizării agregatelor structurale, a fost determinată de hrana insuficientă și deranjarea excesivă a solului, (Francis și Knight, 1993).

Rolul deosebit al lumbricidelor în creșterea și conservarea stării de fertilitate a solului a fost subliniat în numeroase studii. Printre cele mai recente și sugestive sunt cele efectuate în Brazilia. În această țară s-a trecut la agricultura conservativă cu mai bine de 30 de ani în urmă, azi numai semănatul direct practicându-se pe o suprafață de peste 18 milioane hectare, fiind sistemul cel mai preferat de către fermieri. Chiar din perioada imediat următoare după introducerea în practică a acestui sistem, prin simple observații empirice, s-a constatat o creștere puternică a populației și biomasei de lumbricide, depășind de 3 până la 5 ori pe cea din zonele forestiere. Aceasta i-a determinat pe localnicii care practicau semănatul direct să fondeze, încă din acea etapă de început a agriculturii conservative (între 1970-1980), „Clube de Minhoca” adică, așa numitul „Club al Fauniștilor”. Cercetări recente susțin, cu date specifice, atât creșterea populației și a masei lumbricidelor, cât și a rolului acestora în îmbunătățirea și conservarea fertilității solului (Brown și colab., 2003).

În țara noastră, deși Papacostea (1976) arăta, cu 30 de ani în urmă, că funcțiile ecologice ale solului pot fi realizate numai împreună de structurile vii și nevii din sol, iar Zarnea (1994) accentua, 20 de ani mai târziu, că activitatea biologică normală atinge nivelul maxim doar atunci când condițiile de mediu sunt optime în raport cu necesitățile speciilor, totuși, s-au realizat de-a lungul timpului, prea puține progrese pentru îmbunătățirea mediului lor de viață în sol prin aplicarea unor sisteme tehnologice mai puțin agresive.

2.1.2. Degradarea apelor de suprafață și de adâncime

Degradarea calității apelor de suprafață și de adâncime înseamnă acumularea în conținuturi ridicate, peste limitele admisibile, a unor, sedimente și compuși chimici care pot afecta mediul de viață al diferetelor organisme.

În sistemele tehnologice agricole intensive, degradarea calității apelor este determinată de folosirea unor cantități excesive de fertilizanți sau alte agrochimicale, iar pe terenurile în pantă de procesele de scurgere.

Indirect, pe termen lung, acest proces este influențat de reducerea conținutului și degradarea calității materiei organice, ambele favorizând creșterea vulnerabilității solurilor la destructurare, eroziune, crăpare, care la rândul lor facilitează levigarea diferiților compuși chimici în adâncime, fiind procese care se produc în lanț, intercondiționându-se. Datorită degradării agregatelor structurale de sol (a reducerii/pierderii hidrostabilității) sunt intensificate procesele de crăpare, în masa solului dezvoltându-se căi preferențiale de curgere a apei încărcate cu nutrienți, și alți compuși chimici cu grad diferit de toxicitate, care pot ajunge în apele freatice de adâncime, contaminându-le.

În agricultura convențională, cu precădere pe terenurile în pantă, ca urmare a proceselor erozionale de scurgere, au loc în aval fenomene de colmatare, depunere a sedimentelor, adică a fracțiunilor solide încărcate cu materie organică, pesticide, nutrienți, agenți patogeni etc.

Prin ambele procese sunt deteriorate toate mediile acvatice de suprafață, fie că sunt curgătoare sau stătătoare. Aceasta este una dintre cele mai alarmante probleme la nivel mondial, dar și pe plan național și local.

Pe plan local impactul negativ al scurgerilor lichide și solide asupra colmatării și degradării calității apei a fost analizat în Bazinul „[NUME_REDACTAT]” (Purnavel și colab. 2004). Rezultatele obținute au arătat că într-o perioadă de 14 ani procesul de colmatare al Bazinului „[NUME_REDACTAT]” a crescut cu o medie anuală de 2,3 % reducându-se volumul de stocare a apei; rezultatele obținute privind concentrația diferitelor elemente chimice acumulate, care au ca sursă agrochimicalele utilizate pe terenurile agricole, deși crește în perioada când solul nu este protejat de vegetație, totuși ca urmare a proceselor de diluție, arată că nu s-au depășit limitele admisibile; de aceea, din acest punct de vedere, se consideră că nu este afectată calitatea apei. A fost studiată și calitatea apei freatice ca sursă de apă potabilă sub impactul eroziunii prelevând probe de apă din 19 puțuri de adâncime, situate pe un traiect transversal de deal în apropiere de Perieni, analizând: reacția, turbiditatea, conținutul de azot, fosfor, sodiu, potasiu și clor. Rezultatele obținute pe o perioadă de 4 ani au evidențiat că, concentrațiile determinate în diferitele elemente au variat în raport cu localizarea puțurilor de control. Intervalul de variație al concentrației diferitelor elemente a fost mai mare în zona de platou depinzând de sezonul de vegetație. Valorile numerice ale conținutului de azot și potasiu au fost mari, de-a lungul sezoanelor de vegetație în puțurile de adâncime situate în amonte și respectiv în aval, comparativ cu cele situate pe platou. Conținutul elementelor analizate din zona de platou, sunt situate în intervalul limitelor admisibile, cu excepția concentrației de nitrați. În zonele din amonte și aval, concentrația nitraților și a fosfaților depășesc limitele admisibile pentru apa potabilă conform standardelor românești, celelalte elemente fiind în intervalul normal de variație.

Modificarea calității apelor de suprafață afectează organoleptic întregul ecosistem acvatic, în special fondul piscicol, dar și alte organisme, prin reducerea pătrunderii luminii solare, intensificarea eutrofizării și modificarea mediului de viață.

Pentru apa potabilă, [NUME_REDACTAT], a impus, cu ani în urmă, o limită maximă de 50 mg.l-1 de nitrați, și de 0,1 ^g.l"1 pentru oricare tip de pesticid sau erbicid și de 0,5 mg.l-1 pentru toți acești compuși în total. Limite similare au fost adoptate și în SUA, ele fiind folosite deja ca „ghid” în alte țări pentru elaborarea legislației. Aceste limite reflectă o măsură deosebită de siguranță pentru protejarea sănătății. [NUME_REDACTAT], limite similare, ca și măsuri de protecție a apelor sunt redate în “Cod de bune practici agricole” (2003).

Deși degradarea apelor de suprafață și a celor freatice, inclusiv a apei potabile, are un caracter local, este totuși reală și reprezintă una dintre consecințele cele mai grave care se manifestă în sistemele de agricultură convențională, de aceea trebuie luate toate măsurile posibile pentru a preveni astfel de efecte.

Minimizarea pierderilor de sol și agrochimicale, și în consecință și a contaminării apelor, a reprezentat unul dintre motivele majore pentru care s-a trecut la sistemele conservative. Cel mai frecvent aceasta se realizează prin reducerea volumului scurgerilor ca urmare a creșterii vitezei de infiltrație a apei în sol, mai ales în perioada de vegetație a culturilor, fiind determinată la rândul său de volumul mai mare al macroporilor, al bioporilor asociați cu activitatea biologică mult mai intensă, în special a lumbricidelor, de nivelul lor ridicat de continuitate, ca și de o mai bună stabilitate a sistemului poros.

În tehnologiile de afânare convențională, mișcarea apei în sol spre freatic se produce în mod normal prin întreaga masă de sol, în timp ce prin aplicarea afânării conservative fluxul de apă se mișcă special prin biopori, astfel încât procesele de penetrare sunt mult mai rapide și mai intense și în consecință și cantitatea de sol antrenată (încărcată și cu diferiți compuși chimici) este mai mică, astfel încât și potențialele procese de contaminare a freaticului sunt la rândul lor mai reduse.

Studii recente au arătat că în sistemele conservative, doar în caz extrem de cădere a precipitațiilor foarte intense, imediat după diferite tratamente chimice, mai ales în perioadele din afara sezonului de vegetație, compușii chimici adsorbiți, inclusiv diferite pesticide, pot fi levigați în cantități mai mari decât în condiții normale, aproximativ 5 % față de 1 % din masa aplicată (Flury, 1996).

În sistemele conservative cea mai mare parte din cantitatea de apă, care pătrunde în sol în perioada de vegetație, este stocată în zona sistemului radicular, doar o mică parte se infiltrează în adâncime fără a ajunge la freatic, chiar dacă pânza de apă freatică este situată mai aproape de suprafața solului, reprezentând și din acest punct de vedere o soluție viabilă pentru reducerea degradării apelor freatice.

Degradarea atmosferei

Degradarea atmosferei, într-o privire simplistă, constă în creșterea concentrației unor compuși chimici, în încălzirea sa excesivă, în acumularea particulelor minerale de sol.

Agricultura convențională este considerată una dintre cauzele importante ale schimbărilor climatice globale. La ora actuală, este demonstrat din punct de vedere științific, că lucrarea intensivă a solului prin arătură la cormană, reprezintă o cauză importantă a creșterii concentrației de CO2 în atmosferă, acest fapt petrecându-se mai ales în ultimele câteva decenii.

Lucrarea intensivă a solului în agricultură a condus la pierderi majore ale carbonului din sol, care variază între 30 și 50 %.

Aceste pierderi sunt legate de fracturarea și mărunțirea excesivă a solului la suprafață, care facilitează mișcarea și emisia în atmosferă a CO2 și pătrunderea O2 din atmosferă în sol. Lucrarea solului prin arătură cu întoarcerea brazdei contribuie la încorporarea cantităților reduse de resturi vegetale în sol, astfel că suprafața rămâne curată, neuniformă și afânată pentru perioade îndelungate în cursul anului, fiind în acest mod accesibilă pentru transferul maxim al CO2 din sol în atmosferă. Alte cauze se referă la arderea resturilor vegetale, la exploatarea excesivă a fondului forestier, iar în zonele cu agricultură de subzistență, la absența îngrășămintelor.

Mai mult decât atât, intensificarea agriculturii convenționale este considerată ca factor major care a influențat degajarea din sol în atmosferă a „gazelor de seră”, cum sunt: oxizii de azot și metanul, contribuția agriculturii fiind apreciată la 20 %. Solurile sunt considerate factor- sursă de emisie, ca și de reținere a diferitelor categorii de gaze active. Emisia din sol a CO2 , CH și respectiv N02 este estimată la 1173,60 și 4,7 Tg an (1Tg=tera gram=10 g); emisiile totale din surse agricole ale acestor gaze au fost estimate în 1990 la 6527,2 și respectiv 5,3 Tg (Watson și colab., 1992, citat de Lal, 1995; 1997).

În magnitudinea și tendința sezonieră privind degajarea gazelor din sol managementul de la suprafața solului, lucrarea solului – covorul vegetal, și în mod deosebit acumularea materiei organice, au rol hotărâtor.

Se apreciază, că resursele de sol ale omenirii ar putea deveni factorul cheie în „sechestrarea” carbonului în matricea solului și în acest mod în reducerea efectului gazelor de seră.

S-a pus problema dacă există o posibilitate tehnologică de afânare a solului care să contribuie măcar la reducerea emisiilor așa numitelor „gaze de seră”. Alternativa a fost găsită în sistemele conservative de afânare a solului. Studii recente au evidențiat că prin creșterea conținutului de materie organică și printr-o deranjare minimă a solului astfel de gaze pot fi mai bine adsorbite de particulele minerale și organice și „sechestrate” în masa solului.

Defrișarea pădurilor, arderea materialelor vegetale și alte modificări în modul de folosință a terenului au contribuit la încălzirea globală a atmosferei, cu aproximativ 14%. Studii recente au arătat că în Europa temperatura medie a aerului a crescut cu 0,3-0,6 0C, modelele de prognoză climatică prevăd că această creștere va continua.

Pentru „sechestrarea” carbonului și a altor gaze în sol sunt adoptate diferite strategii: introducerea sistemelor conservative de afânare a solului, gospodărirea resturilor vegetale la suprafața solului și în primii 10 cm, îmbunătățirea actualelor tehnologii de cultivare a plantelor, utilizarea de noi specii de plante, restaurarea solurilor degradate.

Degradarea biodiversității

Degradarea biodiversității se referă la modificările negative care se produc la toate speciile de viețuitoare și plante care trăiesc în diferite medii.

De exemplu, păstrarea suprafeței solului curată de resturi vegetale pentru perioade lungi de timp din cursul anului afectează mediul de viață al diferitelor viețuitoare, cum ar fi: păsări, animale mici, reptile etc., prin absența hranei și a posibilităților de protecție.

Lucrarea intensivă a solului, ca și cantitățile mari de agrochimicale influențează negativ flora și fauna din sol, compusă din numeroase organisme (de la bacterii și ciuperci microscopice, la lumbricide, nematozi etc.), reducând semnificativ rolul acestora în procesele de formare a solului, în gradul de accesibilitate al nutrienților, în controlul biologic al unor dăunători.

Diversitatea vegetației este negativ influențată prin extinderea exagerată doar a unor culturi agricole, fără îmbinarea armonioasă a acestora cu cele horticole, floricole, viticole, forestiere, prin practicarea monoculturii sau a rotațiilor scurte, și chiar prin eliminarea plantelor spontane nedorite.

CAPITOLUL 3

IMPACTUL TEHNOLOGIILOR AGRICOLE

ASUPRA SOLULUI ȘI MEDIULUI

3.1. ARGUMENT

Serviciile ecosistemice sunt beneficii pe care oamenii le obțin de la ecosisteme, cum ar fi aprovizionarea cu apă proaspătă, alimente, furaje, fibre, biodiversitate, energie, și ciclu de nutrienți. Producția agricolă poate afecta în mod substanțial modul de funcționare a ecosistemelor, atât pozitiv, cât și negativ. Creșterea în producția de alimente la nivel mondial în ultima jumătate de secol a necesitat compromisuri comerciale între serviciile ecosistemice, rezultând într-un declin general în furnizarea de alte servicii decât cele alimentare, hrană pentru animale, și fibre.

Scopul acestui raport este de a oferi o imagine de ansamblu a impactului tehnologiilor și practicilor agricole asupra serviciilor ecosistemice, cum ar fi fertilitatea solului, a apei, a biodiversității, aer, si clima. Intensificarea permite agricultorilor să obțină randamente mai mari pe unități de timp și zonă, prin plantarea a mai multe culturi în fiecare an, specializându-se în cultivarea de soiuri moderne repetitive, și folosind cantități mai mari de materii prime externe.

Raportul descrie impactul asupra mediului al diferitelor aspecte ale intensificare în următoarele secțiuni:

• Secțiunea întâi descrie impactul practicilor de cultivare intensivă, inclusiv monocultura, cultivarea continuă, cultivarea convențională, sisteme intensive de creștere a animalelor, și cultivarea în zonele de deal fragile.

• Secțiunea a doua se referă la impactul cu ajutorul inputurilor asociate cu intensificarea, cum ar fi îngrășămintele anorganice, pesticide, sisteme de irigații, și noi soiuri de semințe.

Deși acest raport se concentrează asupra impactului practicilor agricole asupra mediului, multe dintre practicile au, de asemenea, implicații pentru plante, animale, și asupra sănătății umane. Fermierii și alții care vin în contact cu aerul, apa, și solurile poluate de îngrășăminte și pesticide chimice, de exemplu, se pot confrunta cu consecințe negative asupra sănătății. Prin degradarea componentelor ecosistemului, aceste practici afectează starea de sănătate a plantelor și animalelor care trăiesc în cadrul ecosistemului.

3.2. IMPACTUL ASUPRA MEDIULUI

3.2.1. Practici intensive de cultivare

3.2.1.1. Monocultura

O componentă cheie a intensificării agriculturii este monocultura, cultivarea unei singure specii de cultură într-un câmp. Spre deosebire de configurații tradiționale de policultură, ce răspândesc culturile cu animale domestice sau amestecă soiuri de culturi cu pomi, monocultura permite agricultorilor să se specializeze în culturile care au cerințe de cultivare și întreținere similare. Fermierii din întreaga lume au adoptat din ce în ce mai mult monocultura, pentru a atinge randamente mai mari. Cu toate acestea, monocultura poate avea un impact negativ asupra mai multor nivele de biodiversitate.

• Impactul asupra biodiversității: Sistemele de monocultură oferă o gamă mai restrânsă de habitat decât policultura, ceea ce duce la o nevoie crescută de pesticide chimice.
Sistemele agricole conțin mai multe dimensiuni de biodiversității. "Planificarea" biodiversității se referă la diversitatea culturilor și a animalelor alese de un agricultor pentru producție, în timp ce biodiversității "Asociată" include micro-organisme, insecte, păsări, și alte animale sălbatice care depind de și ajuta la mentinerea agroecosistemelor.

Prin reducerea biodiversității planificate de a include doar o cultură, monocultura afectează compoziția și abundența biodiversității asociate. De exemplu, echilibrul dăunătorilor de plante și dușmanii lor naturali, ce pot exista în domenii de policultură poate fi întrerupt în sistemele de monocultură, ce oferă habitat pentru un număr mai restrâns de insecte. Populații de albine, muște, molii, lilieci, și păsări, ce oferă o importante servicii polenizare și presiune asupra dăunătorilor culturilor, de asemenea, tind să fie mai mici în monoculturi decât în ​​domeniile care conțin diverse furaje și cuiburi. De exemplu, câmpurile de cafea monocultură de tip full-sun din Columbia și Mexic au fost găsite pentru a sprijini 90 la suta mai putine specii de păsări decât sistemele de cafea cu umbră crescută. Ca urmare a biodiversității reduse, sistemele de monocultură, s-au dovedit a fi mai sensibile decât policulturile la infestarea plantelor cu viruși și insecte. Pingali & Rosegrant (1994), de exemplu, au descoperit dovezi de randamente reduse de orez din Asia de Sud-Est datorită creșterii populațiilor de dăunători în sistemele de orez monocultural. Pentru a gestiona dăunătorii în câmpuri monoculturale, fermierii trebuie să se aplice pesticide chimice, ceea ce duce la un impact negativ asupra calității apei, solului, a populațiilor sălbatice, și a sănătății umane.

3.2.1.1 Cultivarea continuă

În plus față de modificarea aranjamentelor spațiale pentru a crește producția, agricultorii au făcut ajustări și la calendarul de practici de creștere pentru a obține mai multe culturi pe an. Din punct de vedere istoric, agricultorii au alternat perioade de cultivare cu perioade lungi de necultivare sau rotații cu alte culturi pentru a gestiona fertilitatea solului. Ca răspuns la cererea în creștere pentru produse alimentare și spațiu redus pentru expansiunea agricolă, agricultorii au scurtat sau abandonat perioadele de necultivare si de rotație a culturilor în favoarea producției continue. Deși capacitatea de a produce doua sau trei recolte pe an pe un singur teren a crescut semnificativ aprovizionarea cu alimente la nivel mondial, cultivarea continuă poate avea efecte negative asupra condițiilor de sol.

• Impactul asupra solurilor: Fără practici adecvate de gestionare a fertilității, fertilitatea solului scade de vreme ce culturile consecutive consumă ciclic nutrienții din sol.
În timp ce plantele cresc, ele absorb nutrienti din sol, cum ar fi azot, fosfor, potasiu, și calciu. Recoltarea culturilor elimină aceste substanțe nutritive din sol. Cu excepția cazului în care nutrienții sunt restaurați prin rotație de culturi leguminoase, necultivare, sau aplicarea de îngrășăminte organice sau anorganice, solurile dezvoltă în cele din urmă deficiențe în nutritenți.
În regiunile cu soluri bune, ploi sau irigații adecvate, precum și accesul la inputuri agricole, fermierii pot folosi fertilizatori pentru a menține fertilitatea solului. Cu toate acestea, chiar și în aceste zone, cultivarea continuă poate avea efecte negative pe termen lung asupra solurilor. De exemplu, cultivarea intensivă a orezului în Asia, în care agricultorii au schimbat de la o cultură pe an, urmat de un sezon uscat necultivat la două sau trei recolte consecutive, s-a demonstrat că provoacă deficiențe de micro-nutrienți în sol, prin modificarea materiei organice din sol și activitatea microbiană. Agricultorii trebuie să aplice cantități mai mari de îngrășăminte pentru a compensa capacitatea redusă de producție a ayotului, crescând astfel efectele negative asupra mediului ale îngrășămintelor. [NUME_REDACTAT] Sub-Sahariană, presiunea populației a dus la creșterea utilizării de recoltare continuă, fără creșterea consumului de îngrășăminte organice sau chimice corespunzătoare. De-a lungul timpului, în mod inerent, soluri slab fertile s-au degradat în continuu din cauza extragerii de nutrienți la rate mai mari decât sunt înlocuite sau se pot regenera în mod natural. De exemplu, un studiu recent a sistemelor agricole bazate pe manioc din vestul Kenyei și zona central-estică a Uganda a constatat că, în ultimii trei-patru decenii, mulți fermieri au eliminat perioadele de necultivare pe un singur sezon în favoarea culturii de al doilea sezon. Ca urmare a acestei intensificări, degajarea de azot, fosfor și potasiu s-a dublat începând cu anii 1960 și 1970.
În timp ce fermierii au început să rotească culturile de manioc cu cereale în aceste zone, într-un efort de a restabili fertilitatea solului, o recoltă de manioc reciclează numai jumătate din cantitatea de nutrienți recuperate prin două perioade de necultivare de un singur sezon. Studiul a constatat că, în unele zone, fermierii au trecut de la culturi care necesită soluri fertile, cum ar fi bananele, în favoarea celor care cresc bine în soluri sărace în nutrienți, cum ar fi maniocul.

• Impactul asupra biodiversității: Cultivarea continuă poate conduce la utilizarea mai mare a pesticidelor mai mare prin împiedicarea fermierilor de a profita de avantajul echilibrului dăunătorilor naturali.

În multe sisteme agricole tradiționale africane, agricultorii controlează dăunătorii utilizând perioade de necultivare sau prin plantarea sau recoltarea sincronizată, pentru a evita vârfurile populatiilor de dăunători. În sistemele taie-și-arde, de exemplu, perioadele de necultivare ajută la ameliorarea pagubelor dăunătorilor prin restabilirea interacțiunii dintre dăunători și dușmanii lor naturali. Fermierii sunt de multe ori conștienți de fluctuațiile de populație a dăunătorilor și poate utiliza date de plantare sau recoltare variabile pentru a evita vârfurile de populații.

În vestul Kenyei, de exemplu, agricultorii întârzie plantarea de cartofi dulci, pentru a evita daune provocate de gărgărița de cartofi dulci. Tranziția la cultivarea continuă reduce capacitatea fermierilor de a profita de avantajele ciclurilor naturale ale dăunătorilor, în schimb, necesitând utilizarea pesticidelor chimice care pot afecta organismele din sol, specii acvatice, alte animale sălbatice în apropiere și sănătatea umană.

3.2.1.3. Cultivarea convențională

Agricultura convențională presupune aratul solului în mod regulat și profund în sensul slăbirea structurii solului, creștearea drenajului și a aerisirii, controlul buruienilor, și răsturnarea resturilor vegetale. La nivel global, marea majoritate a terenurilor agricole suferă un anumit grad de amenajare a terenului înainte de fiecare cultură. Fermierii pot utiliza unelte de mână, pluguri de animale, sau echipamente mecanice pentru a realiza cultivarea. [NUME_REDACTAT], majoritatea fermierilor pregătesc terenurile manual sau folosind unelte trase de animale, deși unele ferme comerciale în țări precum Africa de Sud, Zimbabwe, și Nigeria sunt din ce în ce mai folosite instrumente de cultivat alimentate de tractor. Cultivarea determină modificări negative în structura solului și a emisiilor de fertilitate și de gaze cu efect de seră.

• Impactul asupra solurilor: Cultivarea reduce materia organică din sol, ceea ce face solurile mai puțin capabile de a absorbi și reține apa și mai predispuse la eroziune și a alunecări de teren.
Multe dintre impacturile cultivării asupra mediului provin de la efectele sale negative asupra materiei organice din sol (MOS), porțiunea de sol ce provine de la animale și plante. Un indicator important al calității de ansamblu a solului, MOS oferă multe beneficii pentru soluri și culturi, cum ar fi protecția împotriva eroziunii prin legarea și stabilizarea împreună a particulelor de sol, oferind carbon și energie pentru micro-organismele din sol, sporind stocarea și transmiterea de apă și substanțe nutritive, prevenind compactarea solului, și stocarea de carbon din atmosferă. Cultivarea intensivă tinde să reducă nivelurile de MOS prin provocarea oxidării materiei organice. Pe măsură ce MOS scade, solurile devin mai compacte, mai puțin capabile să absoarbă și să rețină apa, și mai predispuse la pierderea de apă prin evaporare și alunecări de teren rapide. Susceptibilitatea apei la eroziuni cauzate de vânt și apă crește, astfel afectând negativ calitatea aerului și a apei. Numărul și tipul de micro-organisme din sol scade, de asemenea, provocând o reducere de nutrienți și a acțiunilor de ciclizare și de reglementare furnizate de aceste comunități. Revizuite de Mrabet (2002), studii în întreaga Africa au gasit MOS redus pe terenuri cu cultivare convențională comparativ cu cele cu cultivare redusă sau inexistentă. În culturile continue de porumb din vestul Nigeriei, cercetătorii au remarcat o scădere a calității solului în timp sub lucrări convenționale față de lipsa acestora, datorită solului compactat și scăderea infiltrării apei și a capacității de menținere. Comparând terenurile arate convențional cu terenurile cu lucrări de cultivare și de retenție a reziduurilor reduse, din Zimbabwe, cercetatorii au descoperit rate mai mari de scurgere a apei și de eroziune pe terenurile lucrate convențional.

• Impactul asupra emisiilor de gaze: Lucrările de cultivare cresc emisiile de CO2 prin provocarea descompunerii MOS și eroziunea solului.

Practicile de cultivare intensive emit, de asemenea, dioxid de carbon (CO2), un gaz cu efect de seră care contribuie la schimbările climatice. Instrumentele de cultivat mecanice eliberează CO2 prin arderea combustibililor fosili, și cultivarea terenului în sine stimulează emisiile de CO2 prin accelerarea descompunerii materiei organice din sol. Tendința lucrărilor de cultivare de creștere a eroziunii terenului, contribuie, de asemenea, la emisiile de CO2. Un procent mare de particule de carbon de sol transportate de eroziune sunt emise în atmosferă sub formă de CO2, mai degrabă decât îngropate și sechestrat în zone de depozitare.

3.2.1.4. Cultivarea intensivă în zonele de pantă.

Impactul asupra mediului al agriculturii intensive est amplificat atunci când cultivarea se desfașoară pe un teren sensibil, cum ar fi pante abrupte. Din cauza presiunii populației și deficitul de terenuri, fermierii din unele zone, adoptă din ce în ce mai des, metode de cultivare intensivă pe terenuri în pantă. Fără tehnici adecvate de conservare in-situ de sol și de apă, cum ar fi terasamente, benzi de iarbă, și reducerea lucrărilor de cultivare a terenului, cultivarea pe pante mai abrupte de 10-30 % poate avea un impact semnificativ asupra condițiilor de sol.
• Impactul asupra solurilor: Eroziunea poate să apară în zonele cultivate fără tehnici adecvate de conservare în vigoare, ceea ce duce la degradarea solului. Pe măsură ce precipitațiile ating solul afânat sau neprotejat pe terenurile cultivate în pantă, solurile erodează și pierd sedimente și nutrienți. Redistribuirea de nutrienți rezultată poate lăsa solurile din partea de sus a pantei mai puțin fertile decât cele de la baza pantei, precum și îngrășămintele sau alte particule chimice în scurgere pot avea un impact negativ asupra ecosistemelor și a calității apei pentru populațiile umane din aval. De-a lungul zonele muntoase din Africa de Est, printre care se numără zone mai înalte de 1200 metri în Burundi, Etiopia, Kenya, Rwanda, Tanzania de nord, și Uganda, eroziunea solului cauzată de producția culturilor pe pante abrupte este o problemă semnificativă. Cultivarea culturilor anuale cu un mic covor vegetal combinat cu adoptarea limitată de metode de conservare solului și a apei au dus la rate mari de eroziune. În zonele muntoase din Etiopia, de exemplu, peste 40 de tone de sol la hectar se pierd în fiecare an din cauza eroziunii.

Solurile aflate în pantă sunt de multe ori, în mod inerent, de o calitate slabă, și eroziunea produsă de cultivarea intensivă le degradează în continuare. [NUME_REDACTAT], agricultorii de orez au fost forțați de creșterea populației și o scădere a numarului de terenuri agricole să cultive pe soluri abrupte, care sunt acide, cu deficit de materie organică și fosfor, și au o capacitate redusă de reținere a apei. Cultivarea orezului pe aceste terenuri a crescut rapiditatea ratelor de eroziune, ducând la o scădere a nivelului de nutrienți din sol și adâncimea de înrădăcinare a plantelor.

3.2.1.5. Sisteme de creștere intensivă a animalelor

Creșterea animalelor joacă un rol important în sistemele agricole din întreaga lume în curs de dezvoltare. Bovine, ovine, caprine pot oferi gunoi pentru îngrășăminte, putere de tracțiune pentru lucrări agricole, și o sursă diversificată de produse alimentare și venituri. Managementul creșterii tradiționale a animalelor în Africa și Asia implică amestecarea de animale și culturi pe teritoriul aceleiași ferme sau creșterea de erbivore pe pășuni. Aceste sisteme sunt supuse intensificării din ce în ce mai mult, cu fermieri adoptând densități mai mari de animale pe pășuni sau tranzitia de la pășunat la operațiunile închise. Sistemele intensive de crestere exacerbează impactul pe care activitățile de creștere a animalelor îl au asupra mediului, inclusiv efectele asupra condițiilor de sol, a biodiversității, calitatea și cantitatea apei, precum și a emisiilor de gaze cu efect de seră.

• Impactul asupra solurilor: Animalele pot pășuna excesiv vegetația și provoca tasarea și eroziunea solului.

Creșterea ratelor de populare cu animale pune presiune pe terenurile de pășunat, ceea ce duce, în unele cazuri, până la tasarea și eroziunea, degradarea pajiștilor, și deșertificării în zonele semi-aride. Acțiunea concentrată a copitelor compactează solurile umede, ceea ce le face mai puțin capabile de a absorbi apa și mai predispuse la alunecări și eroziune. Pășunatul animalelor între pământ și pânza freatică, o poate destabiliza și produce eliberarea unor cantități mari de sedimente în ecosisteme acvatice fragile.

În dealurile Irangi din centrul Tanzania, guvernul a evacuat toate animalele în 1979 ca urmare a degradării extinse a solului și eroziunea cauzată de pășunatul excesiv. Deși interdicția este încă în vigoare, fermierii permit din ce în ce mai mult pășunatul liber al animalelor, amenințând recuperarea în curs de desfășurare a terenurilor. În alte părți ale [NUME_REDACTAT]-Sahariene, restricții privind rutele tradiționale de migrație prin punctele de frontieră și de stabilirea puțurilor permanente au cauzat probleme cu pășunatul excesiv și degradarea terenurilor.
• Impactul asupra biodiversității: Pășunatul excesiv distruge habitate de pășuni și poate necesita reînsămânțarea de pajiști naturale.

Pășunatul excesiv afectează biodiversitatea în mai multe feluri. Populații de păsări, rozătoare, și alte animale sălbatice care depind de pajiști pentru hrană și habitat pot scădea de vreme ce crește densitatea de animale domestice. În plus, pășunatul intensiv implică de multe ori reînsămânțarea de pajiști naturale, rezultând într-o pierdere de plante native de pajiște. Rate mai mari de fertilizare organică sau anorganică însoțesc în mod obișnuit reînsămânțarea, care ar putea afecta calitatea apei prin scurgeri de azot sau fosfor.

• Impactul asupra calității și cantității apei: Deșeuri netratate de animale cauzează concentrații mari de nutrienți în corpurile de apă, fenomen cunoscut de asemenea sub numele de eutrofizare. Creșterea animalelor poate necesita cantități substanțiale de apă pentru a oferi animalelor apă de consum și pentru a menține dotările de creștere a animalelor.
Deșeurile netratate de animale pot avea un impact semnificativ asupra calității apei. Gunoiul de grajd conține cantități mari de azot, fosfor si potasiu ce pot intra direct în apă, atunci când efectivele de animale pasc in apropiere de râuri sau indirect, prin intermediul a scurgerii sau de pătrundere în apele subterane.

Sisteme de creștere limitate prezintă riscuri deosebit de ridicate de poluare a apei din cauza dificultăților de încadrare și tratare a cantităților mari de gunoi de grajd. Deșeurile din industria porcină din China, Thailanda, și Vietnam, de exemplu, contribuie mai mult la poluarea în [NUME_REDACTAT] de Sud decât sursele interne de poluare ale omului din cele trei țări.

Concentrațiile mari de nutrienți din apă (de asemenea, cunoscut sub numele de eutrofizare) poate duce la exces de alge, dezvoltarea bacteriilor și pierderea speciilor de pești și plante native. Degradarea calității apei poate prezenta, de asemenea, riscuri de sănătate pentru oameni care se bazează pe apă pentru utilizări potabile și uz casnic.

Cantitatea de apă este, de asemenea, în pericol, datorită creșterii de animale. Efectivele de animale necesită apă pentru băut, și în sistemele de creștere a animalelor închise, apa este folosită pentru a curăța animalele și facilitățile lor și debarasarea gunoiului de grajd. Extragerea apei pentru animale este semnificativă în unele țări si poate concura cu alte nevoi naturale și umane de apă. [NUME_REDACTAT], de exemplu, sectorul zootehnic reprezintă 23% din consumul total de apă din țară.

• Impactul asupra emisiilor de gaze cu efect de seră: fermentarea enterică și gunoiul de grajd sunt surse semnificative de emisii de CH4 și N2O.

Animale rumegătoare cum ar fi vite și oi degajează metan (CH4) în timpul fermentației enterice, digestia microbiană a plantelor fibroase. Gunoiul de grajd emite protoxid de azot (N2O) și CH4 în timpul depozitării și după aplicarea pe terenuri cultivate sau zone de pășunat. Alte activități legate de creșterea animalelor sunt responsabile pentru emisii cum ar fi cele de CO2 în producerea de îngrășământ pentru pășuni și furaje pentru animale, emisiile de N2O din aplicarea îngrășămintelor, și emisiile de CO2 de la pășunatul excesiv și degradarea terenurilor.

La nivel global, agricultura reprezintă 13,5 % din totalul emisiilor de gaze cu efect de seră. Fermentația enterică și gestionarea gunoiului de grajd sunt responsabile pentru 32% și respectiv, 7% la sută din contribuția sectorului agricol la schimbările climatice.

3.2.2. Inputuri asociate cu intensificarea agriculturii

3.2.2.1. Îngrășăminte anorganice

Suplimentarea sistemelor agricole cu azot derivat sintetic (N), fosfor (P), potasiu (K),
calciu, magneziu, și microelemente a permis oamenilor să crească semnificativ randamentele pe zone în ultima jumătate de secol. Cu toate acestea, din cauza imperfecțiunilor în aplicarea fertilizării și absorbției culturilor, creșterea utilizării îngrășămintelor au afectat fertilitatea solului, calitatea apei, a aerului, și emisiile de gaze cu efect de seră.
• Impactul asupra solurilor: Scurgerile de nitrați și îngrășămintele pe bază de amoniu contribuie la acidifierea solului.

Ratele ridicate de fertilizare cu azot pot duce la acidifierea solului, un proces care rezultă în niveluri toxice de aluminiu și mangan și cantități reduse de substanțe nutritive esențiale. Acidifierea se produce atunci când amoniul din anumite îngrășăminte cu azot trece printr-un proces de nitrificare și se transformă în nitrați, iar apoi nitrații se scurg în sol. Îngrășămintele pe bază de amoniu pot, de asemenea, contribui în mod direct la acidifiere în absența scurgerii nitraților. Acidificarea solului este o problemă în țările dezvoltate și în curs de dezvoltare, în special în Asia de est. De exemplu, un studiu recent a zonelor majore de culturi de producție a Chinei a descoperit acidifierea semnificativă a tuturor solurilor de suprafață, datorate în primul rând inputurilor ridicate de îngrășăminte cu azot.
• Impactul asupra calității apei: Contaminarea nutrienților în corpurile de apă reduce nivelul de oxigen și dăunează populațiilor de pești și plante.

Azotul este un nutrient extrem de mobil, care este ușor de pierdut din solurile agricole. Media eficienței absorbției de îngrășământ este de numai 30 la 50 de procente, ceea ce înseamnă că solurile pot acumula cantități mari de azot neabsorbit si alte elemente nutritive. Aceste substante nutritive se pot scurge în ecosistemele acvatice în diferite feluri. Precipitațiile sau irigările excesive pot face ca acumulările de nitrați din sol să se scurgă sub nivelul rădăcinilor și să ajungă în apele subterane. Nitrați pot ajunge, de asemenea, la suprafața solului sau ecosistemelor acvatice din jurul acestora.

Scurgerea de azot si alte elemente nutritive fertilizante în mediile de apă dulce sau sărată poate duce la o stare de eutrofizare (concentrații supraabundente de nutrienți), rezultând în creșterea numărului de alge și epuizarea oxigenului. "Zone moarte" se pot dezvolta în aceste zone, unde nivelul scăzut de oxigen reduce dramatic populațiile de pești și diversitatea speciilor. [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT], coasta de vest a Indiei, și zona de curgere a râului Mississippi în [NUME_REDACTAT] conține zone moarte semnificative cauzate de eutrofizare. Consumul de apă poluată poate avea un impact negativ asupra sănătății umane. Chiar și după ce scurgerea de azot este încetinită sau eliminată, corpurile de apă contaminate pot necesita zeci de ani pentru a se recupera.

• Impactul asupra calității aerului: Gazul de azot contribuie la producerea de smog, ozon, și ploi acide.

În timpul proceselor microbiene de nitrificare și denitrificare care au loc în soluri fertilizate, gazul nitric (NO) este eliberat. Emisiile de azot afectează la nivel local și regional calitatea aerului, contribuind la formarea smogului, ozonului, și a ploilor acide.
• Impactul emisiilor de gaze cu efect de seră: Fertilizarea ineficientă este o sursă majoră de emisii de N2O.

Azotul neabsorbit din fertilizare este susceptibil la emisii în atmosferă ca oxid de azot (N2O), un gaz cu efect de seră. Practicile ineficiente fertilizare, cum ar fi aplicarea de îngrășăminte în exces la necesitățile imediate ale plantelor sau supra-fertilizarea în condiții de umiditate, contribuie la pierderile de azot din atmosferă. La nivel global, emisiile de N2O din soluri sunt responsabile pentru 38% din totalul emisiilor de gaze cu efect de seră provenite din agricultură. În plus, utilizarea de gaze naturale și cărbune pentru fabricarea de îngrășăminte anorganice contribuie la emisiile de CO2.

3.2.2.2. [NUME_REDACTAT] la mijlocul anilor 1900, agricultorii au utilizat crescut din ce în ce mai mult utilizarea pesticidelor chimice (definite ca incluzând insecticide, nematocide, fungicide și erbicide) pentru a limita pierderile de recolte cauzate de dăunători, boli, și concurența buruienilor. Țările în curs de dezvoltare au folosit mai puține pesticide în trecut, dar utilizarea pesticidelor este de așteptat să crească mai rapid în aceste țări decât în ​​țările dezvoltate. Datorită infiltrării în sol și apă, impactului principal al pesticelor asupra mediului se referă la biodiversitate.
• Impactul asupra biodiversității: Infiltrarea de pesticide în sol și apă dăunează animalelor și sănătății umane.

Ratele de eficiență a aplicării pesticidelor sunt chiar mai mici decât pentru îngrășământ, cu unele estimând că mai puțin de 0.1% din pesticidele aplicate culturilor ajung efectiv la dăunătorul intenționat. Restul se acumulează în sol, unde se pot infiltra în apa de suprafață sau subterană și se dovedesc toxice pentru microorganisme, animale acvatice, și oameni. Pesticidele acumulate în sol pot afecta artropode, râme, ciuperci, bacterii, protozoare, și alte organisme care contribuie la funcțiile și structura solurilor. Expunerea păsărilor la pesticide poate provoca insuficiență de reproducere, sau chiar să le omoare direct în doze destul de mari. Efectivele de animale domesticite pot fi, de asemenea, afectate de expunerea la pesticide.
Odată ce pesticidele pătrund într-un ecosistem, ele pot persista pentru perioade lungi de timp. Insecticidele organoclorurate, cum ar fi DDT, de exemplu, au fost detectate în apele de suprafață în SUA, la 20 de ani după ce utilizarea lor a fost interzisă. În plus, pesticidele care intră în lanțul alimentar pot suferi bioamplificare, prin care concentrațiile acumulate în țesuturile organismelor sunt de multe ori mai mari decât în ​​mediul înconjurător.
Utilizarea medie a pesticidelor în Africa este estimată la 1,23 kg pe hectar. Deși acest număr este mic în comparație cu 7.17 și 3.12 kg pentru [NUME_REDACTAT] și respectiv, Asia, efectele nocive asupra mediului sunt amplificate prin utilizarea produselor interzise sau neautorizate și manevrarea greșită a chimicalelor. În zonele cu reglementări modeste ale pesticidelor, agricultorii pot utiliza pesticide ieftine, produse la nivel local, care ar fi ilegale în altă parte. Ca exemplu, un studiu cu privire la utilizarea pesticidelor în Etiopia a constatat că agricultorii de porumb au dezvoltat propriile lor rețete de pesticide, prin amestecarea de malation cu DDT. Deși DDT este interzis în întreaga lume în scopuri agricole, acesta este încă disponibil pe scară largă în Etiopia printr-un program de control al malariei.
Agricultorii s-ar putea confrunta cu efecte negative asupra sanatății de la expunerea sau manipulării greșite a pesticidelo. În cadrul studiului etiopian, agricultorii au arătat tehnici riscante de manipulare și depozitare, cum ar fi aplicarea de pesticide pe părul uman sau pe piele pentru a se trata de păduchi sau răni deschise. Un sondaj al utilizării de pesticide în rândul micilor agricultori de bumbac din Zimbabwe a constatat că mai mult de jumatate au experimentat simptome de otrăvire cu pesticide acute, inclusiv iritarea pielii, iritație oculară, și indigestie. Riscurile adverse asupra sănătății de la utilizarea pesticidelor sunt adesea exacerbate în țările în curs de dezvoltare prin acces limitat la informații legate de pesticide, analfabetismul agricultorilor, și echipamente de protecție indisponibile sau inaccesibile.
Creșterea utilizării pesticidelor poate impulsiona buruieni, virusuri, paraziți și dezvoltarea rezistenței acestora la pesticide, rezultând într-o nevoie constantă de a dezvolta noi produse. În timp ce oamenii de știință dezbat gradul de adaptare a dăunătorilor la pesticide, o estimare sugerează că 1000 de dăunători agricoli importanți sunt acum rezistenși la majoritatea pesticidelor disponibile în comerț. Acest rulaj de pesticide pot induce fermierii să utilizeze concentrații mai puternice sau aplicații de pesticide mai frecvente, crescând riscul efectelor negative asupra sănătății umane și a animalelor.

3.2.2.3. Sistemele de irigare

Numărul zonelor de teren agricol supuse irigării a crescut în mod semnificativ în timpurile moderne, în creștere de cinci ori la nivel global de la începutul secolului XX. Numai 6% din terenurile cultivate în Africa este irigată, dar irigarea reprezintă 85 la suta din totalul utilizării anuale de apă. Procentul de suprafață cultivată supus irigării din Africa variază în funcție de precipitații. Acesta variază de la aproape zero în [NUME_REDACTAT] la 100% în Egipt. Irigațiile au potentialul de a afecta condițiile de sol, precum și calitatea și cantitatea apei.
• Impactul asupra solurilor: Irigarea abundentă și drenajul slab pot provoca saturația și salinizarea solului, care reduce productivitatea acestuia.

Saturația precede de obicei salinizarea și apare atunci când drenajul slab împiedică rădăcinile plantelor să asimileze un nivel de oxigen adecvat. Salinizarea implică o creștere a concentrației de solide dizolvate in apa din sol și sol. Cel mai frecvent impact negativ asupra mediului asociat cu irigarea, apare atunci când apa în exces provoacă nivelurile de apă să crească. Pe măsură ce nivelurile de apă ajung la suprafață si se evaporă, sare este lăsată în urmă. Creșterea salinității rezultată reduce productivitatea solului îngreunând absorbția apei din sol de către plante. În stadiile avansate de salinizare, solul devine neutilizabul pentru cultivare.
Regiunile semi-aride și aride sunt deosebit de predispuse la salinizare din cauza ratelor ridicate de irigare și evaporare și cantități mai mici de precipitații care să îndepărteze sărurile acumulate. Salinizărea este o problemă semnificativă în Maroc, Nigeria, și Sudan, unde zonele salinizate depășec 100.000 de hectare în fiecare țară. India a pierdut aproximativ șapte milioane de hectare de teren cultivat din cauza salinizării. Organizația pentru Alimentație și Agricultură estimează că între 10-50% din terenurile irigate în țările semi-aride este afectată de salinitate ridicată, rezultând în scăderi de randament de 10-25% pentru multe culturi.
• Impactul asupra calității și cantității apei: Scurgerile de la irigare și ratele ridicate de extracție pot deteriora ecosistemele naturale din aval.

Procesul irigării conține numeroase particule în suspensie care pot degrada calitățile apelor subterane și de suprafață, dacă nu sunt eliberate în mod corespunzător. În cantități suficiente, elemente naturale precum săruri, nămol, seleniu, arsenic sau bor) și reziduuri din îngrășăminte și pesticide în drenajul irigării pot dăuna acviferelor și bazinelor hidrografice din aval și de a face apa nepotabilă.

Extracția apelor subterane dincolo de ratele de recuperare naturale este o problemă în multe țări, în special în regiunile ce nu dispun de instituții eficiente de gestionare a apei sau stimulente de conservare. Printre țările africane, Algeria, [NUME_REDACTAT], Djibouti, Maroc, Nigeria, Senegal, Tunisia și au raportat exploatarea excesivă a acviferelor, și ca urmare, Algeria și [NUME_REDACTAT] se confruntă cu intruziunea apei de mare în resursele de apă dulce. [NUME_REDACTAT] și Algeria, suprasolicitarea acviferelor fosile (cele care au rate foarte scăzute de recuperare) este nesustenabilă pe termen lung și poate forța agricultorii să abandoneze terenurile cultivate.

În cele din urmă, extragerea apei pentru irigații este în concurență cu ecosistemele naturale care depind de o sursă de apă adecvată. Nigeria, de exemplu, și-a pierdut jumătate din zonele sale umede din cauza secetei și devierea apei pentru utilizări agricole. [NUME_REDACTAT] din [NUME_REDACTAT] a fost redusă la un mic procent din dimensiunea sa originală din cauza supra-extracției pentru irigații, rezultând într-o pierdere aproape completă a populațiilor de pești. O mare parte din apa captată din râurile ce se varsă în [NUME_REDACTAT] a fost folosită pentru a iriga culturile de bumbac în zonele deșertice.

3.2.2.4. Soiuri noi de semințe

În mod traditional, fermierii au selectat și manipulat diferențele între specii de culturi pentru a spori trasături favorabile, cum ar fi abilitatea de a furniza randamente ridicate sau rezistență la dăunători. Progresele tehnologice recente au crescut foarte mult abilitatea oamenilor de știință de a manipula genele plantelor. De exemplu, semințele hibride combină secvențele genetice a două sau mai multe tulpini de cultură pentru a obține randamente mai mari. Prin inginerie genetică, oamenii de știință au fost capabili de a uni gene de la o varietate de organisme în genomul plantelor. Aceste semințe transgenice pot conține codificări pentru o serie de caracteristici dezirabile, cum ar fi rezistența la erbicide sau toleranța la îngheț.
Cultivarea de grâu, porumb, și soiuri de orey cu randament ridicat, a fost extins în Asia și [NUME_REDACTAT]. [NUME_REDACTAT], de exemplu, mai mult de 75% din orezul plantat este un soi semi-pitic îmbunătățit. În țările în curs de dezvoltare, soiurile de grâu moderne semi-pitic constituie aproximativ 80% din suprafața de grâu cultivată. Comparativ cu Asia și [NUME_REDACTAT], soiurile tradiționale și semințe adaptate la nivel local încă domină în mare parte din Africa. Preocupările legate de mediu în jurul semințelor îmbunătățite se referă la cerințele lor ridicate de inputuri și efectele asupra biodiversității.

• Impactul datorat cererii ridicate de inputuri: Cantități crescute de îngrășământ, pesticide, și nevoile de apă ale semințelor îmbunătățite pot avea un impact negativ asupra condițiilor de sol, calitatea apei și cantitatea, și biodiversitate.

Pentru a realiza potențialul de randament ridicat al soiurilor de semințe îmbunătățite, fermierii trebuie să furnizeze culturilor nutrienții adecvați, apă, și protecție împotriva dăunătorilor. Ca urmare, adoptarea de varietăți cu randament mare, merge de multe ori mână în mână cu adoptarea altor inputuri intensive, cum ar fi îngrășăminte cu azot sau sisteme de irigare. În țările în curs de dezvoltare, termenul de irigare este aproape sinonim cu folosirea soiurilor îmbunătățite de orez și grâu: 95% din sistemele de orez irigate și 91% din sistemele de grâu irigate sunt cultivate cu soiuri cu randament ridicat.

Pe măsură ce utilizarea de semințe îmbunătățite devine mai răspândită, fermierii trebuie să gestioneze cu atenție tot mai mare aplicările de îngrășăminte, pesticide, și apă pentru irigații, pentru a evita efectele negative asupra mediului care pot rezulta din aceste inputuri. Fermierii cultivă culturile transgenice rezistente la erbicide, de exemplu, pot pulveriza erbicide cu spectru larg care sunt mai toxice pentru ecosisteme decât erbicidele convenționale din jur. Scurgerea acestor substanțe chimice poate afecta negativ solul și calitatea apei, și viața plantelor și animalelor care locuiesc în aceste ecosisteme.

• Impactul asupra biodiversității: Semințele îmbunătățirte pot amenința conservarea diversității genetice a soiurilor primitive.

Variația genetică printre soiurile de culturi este extrem de importantă pentru dezvoltarea viitoare a noilor soiuri de semințe. Semințe primitive tradiționale s-au adaptat în timp la condițiile locale, dezvoltând rezistență la anumite insecte sau condiții meteorologice, de exemplu. Reproducerea convențională și biotehnologia profită de diversitatea genetică conținută în soiurile locale, pentru a dezvolta semințe care sunt receptive la noile condiții de mediu. În timp ce tot mai mulți fermieri folosesc terenuri cu monocultură cu soiuri de semințe îmbunătățite, menținerea diversității genetice în soiurile locale este pierdută. În timp ce mai multe țări și centre de cercetare au dezvoltat bănci de gene pentru conservarea diversității genetice, aceste colecții ex-situ, separă germoplasma semințelor de ecosistemul său natural, prevenind astfel adaptarea eficientă la stresul de cultivare care apare atunci cand sămânța și materialul genetic se păstrează în mediul natural.

În cazul semințelor modificate genetic, unii oameni de știință sunt preocupați de consecințele schimbul genetic dintre culturile transgenice și populațiile de plante sălbatice. În timp ce semințele înmulțite tradițional, de multe ori se răspândesc și se amestecă cu semințe sălbatice, impactul introducerii de gene non-plante care se găsesc în semințe transgenice în semințe primitive este necunoscut.

CONCLUZII

Consecințele involuntare asupra mediului, ale practicilor agricole și inputurilor intensive sunt variate și potențial severe. În unele cazuri, susținerea sau creșterea productivității agricole depinde de reducerea impactului asupra mediului, cum ar fi menținerea solurilor productive prin evitarea salinizării cauzată de irigare. Cu toate acestea, în alte cazuri, eliminarea impactului negativ asupra mediului poate implica compromisuri inacceptabile, cu furnizarea de produse alimentare și a mijloacelor de trai viabile, sau alte obiective de dezvoltare. Determinarea echilibrului adecvat între costuri și beneficii ale practicilor agricole intensive este un exercițiu specific locației, ce necesită cunoștințe despre și o evaluare a condițiilor naturale, economice, și sociale.

Sunt foarte puține studii care să evidențieze impactul diferitelor sisteme tehnologice asupra solului, care să permită evaluarea și caracterizarea complexă: fizică, chimică biologică, prin diferiți indicatori specifici ai stării de fertilitate a solului la un moment dat. De regulă, astfel de studii și cercetări sunt exectuate în experiențe de lungă durată, care deși sunt indispensabile, nu sunt perfecte, având în vedere, mai ales, mărimea parcelei și microclimatul. Mai mult decât atât, majoritatea covârșitoare a studiilor și cercetărilor sunt organizate pentru evidențierea impactului agriculturii convenționale intensive practicate în marile unități agricole, neglijând că aproape jumătate din agricultura românească este extensivă și/sau de subzistență. De asemenea, în ultimii ani, chiar dacă timid, au început să pătrundă și forme noi de agricultură, cum este cea conservativă, mai ales cea care se bazează pe așa numitul sistem no-tillage, sau semănatul direct.

Studiul documentar, prin analiza detaliată a progreselor în domeniul științei solului, a conceptelor, a efectelor asupra solului a diferitelor forme de agricultură, poate aduce o contribuție modestă la mai buna și necesara cunoaștere a solului pentru agricultură.

BIBLIOGRAFIE

*** http://www.anpm.ro/index.aspx- [NUME_REDACTAT] pentru [NUME_REDACTAT]

*** http://www.iucn.org/- IUCN – [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT],

*** http://www.unesco.org/mab/mabProg.shtml- MaB UNESCO / [NUME_REDACTAT] – Biosferă a Organizației pentru Educație, Știință și Cultură a [NUME_REDACTAT] ***http://ro.wikipedia.org/wiki/Lista_rezerva%C8%9Biilor_naturale_din_jude%C8%9Bul_Dolj

*** http://biodiversitate.mmediu.ro/romanian-biodiversity

*** http://www.ddbra.ro/

*** http://www.iucn.org/