Ecologie agricola

ECOLOGIE AGRICOLA

1.  Definitie si istoric

Ca disciplina stiintifica, Ecologia agricola a fost inte­meiata de italianul Girolamo Azzi. El o definea ca fiind o ramura a ecologiei corelate cu stiinta agricola care are ca principal domeniu de studiu influenta factorilor de mediu (biotici si abiotici) asupra cresterii si productivitatii plantelor de cultura.

Aceasta disciplina a aparut in anul 1920. Azzi concepea aceasta stiinta ca avand drept principala preocupare influenta factorilor de mediu asupra plantelor de cultura, care prin metode agrotehnice, pot evita efectele nefavorabile asupra plantelor (ex.:clima), respectiv pot imbunatati parametrii productivi ai culturilor prin folosi­rea acestor factori.

De exemplu, G.Azzi indica modul in care trebuie facuta alegerea soiurilor de grau in functie de specificul climatic al diferitelor zone. El considera ca 'in locul incercarilor de com­batere a conditiilor climatice defavorabile, ecologia agricola recomanda calea adaptarii culturilor vegetale, la o clima sau alta'. Conceptiile lui constituie, in fond, baza teoretica a lu­crarilor de zonare ecologica a plantelor cultivate.

Ecologiei agricole ii apartin experientele privind depen­denta productiei plantelor si animalelor de clima si sol, influ­enta lucrarilor solului, irigatiei, tratarii plantelor cu insectofungicide.

2. Ecosistemele agricole si functionalitatea lor

Dupa Puia si Soran (1988) ecosistemul agricol este 'o unitate functionala a biosferei creata de om in scopul ob­tinerii de produse agricole si prin aceasta dependenta de el'.

Daca se analizeaza atent aceasta definitie putem constata ca ecosistemele agricole prezinta unele asemanari cu cele na­turale insa, totodata au si caracteristici proprii.

Ca parti componente ale ecosistemelor agricole mentionam:

Agrobiocenoza (componenta biotica, vie), impusa de om prin cultivarea anumitor specii de plante sau intretinerea unor specii de animale domestice.

- Agrobiotopul (componenta abiotica, nevie) si este amenajat in cadrul biotopului natural de catre om prin transformari ale mediului fizic necesare crearii de conditii cat mai bune pentru plantele de cultura.

In prezent, la nivel mondial, agrobiotopurile cuprind o suprafata de aproximativ 4,5 miliarde hectare, ceea ce re­prezinta 30% din suprafata uscatului.

2.1. Specificitatea ecosistemelor agricole

Spre deosebire de ecosistemele naturale, ecosistemele agricole au o diversitate inter­na scazuta, ceea ce le permite o distribuire a substantei si energiei pe care le dau pe cai putine sau chiar unice, dar care au o eficacitate ridicata.

Ecosistemele naturale au in general, un echilibru rela­tiv mai stabil decat ecosistemele agricole de o diversitate mai redusa.

Carac­teristica importanta a ecosistemelor agricole, consta in simbioza insepa­rabila cu activitatea umana; plantele cultivate si in general intregul ecosistem agricol nu pot concura cu plantele salba­tice si ecosistemele naturale atunci cand ele sunt parasite de catre om.

Ecosistemul antropizat, ecosistemul agricol se deosebeste de un ecosistem natural in primul rand printr-un consum de energie sporit si prin folosirea altor surse de energie decat cea solara; apoi printr-un flux de substanta care nu tine sea­ma de ciclurile biogeochimice chimice naturale. Scopul consta in obtinerea unor recolte de maxima productivitate.

Ca element constitutiv al ecosistemului agricol se consi­dera sola (parcela).

Sola are o suprafata precis delimitata pe prin­cipiul uniformitatii biotopului si pe cel al unei decizii administrative; pe suprafata ei se vor face aceleasi tratamente agrotehnice care dirijeaza sau modeleaza factorii de mediu: este vorba de lucrarile solului, de ingrasamintele si pesticidele aplicate, de cantitatea de apa administrata.

Biocenoza instalata pe acest biotop este aproximativ unifor­ma in spatiu: pe toata suprafata se cultiva aceeasi planta, ca­reia i se asociaza aceleasi buruieni, aceeasi agenti fitopatogeni (cu hiperparazitii lor) si aceiasi daunatori cu pradatorii caracteristici. Microflora si microfauna din sol sunt, de asemenea, omogene desi mai putin specifice culturii. In timp, pe o sola se succed culturi care-i mentin proprietatile uniforme.

Nivelul imediat superior solei este asolamentul in care ea este incadrata. Arealul pe care asolamentul este organizat prezinta o delimitare precisa.

Pe ansamblul ecosistemului, biocenoza este aceeasi si re­partizarea sa spatiala, precum si alternanta in timp, pe diferi­te sole, sunt specifice acestui nivel ecologic.

Asolamentul, este organizat la nivel de ferma sau de uni­tate agricola.

2.2.  Tipuri de ecosisteme agricole

In functie de cantitatea de energie culturala  (energia introdusa de om pentru obtinerea unor recolte cat mai mari; este biologica – om, animale - tehnologica - masini) avem trei tipuri de ecosisteme.

a.) Ecosistemele agricole extensive, se caracterizeaza printr-un raport ridicat intre energia iesita sub forma de produs fata de energia introdusa. Astfel, o calorie introdusa produce cca 10 calorii sub forma de recolta utila.

In categoria ecosistemelor agricole extensive se inscriu sistemele agriculturii traditionale, livezile si gradinile fa­miliale, pajistile naturale. Tehnologiile aplicate sunt rudimentare, soiurile cultivate au o productivitate scazuta, controlul asupra parazitilor este slab sau chiar inexistent. Recolta este scazuta.

Ecosistemele agricole extensive, permit recircularea tuturor resurselor naturale terestre si regenerarea lor.

b.) Ecosistemele agricole intensive Se caracterizeaza printr-un raport energetic iesire-intrare aproximativ egal cu 1. Energia suplimentara provenita din utilizarea combustibililor fosili (mecanizare + chimizare) conduce la o productivitate mai ridicata a agroecosistemelor intensive de circa 3-6 ori decat in agroecosistemele traditionale. La aceasta se mai adauga folosirea soiurilor noi, a imbunatatirilor funciare, a irigatiilor etc.

Atata timp cat resursele de energie tehnologica vor fi acceptabile, se recomanda producerea de alimente prin intermediul ecosistemelor agricole intensive.

In aceste sisteme reciclarea naturala a substantelor minerale si organice trebuie suplinita prin ingrasaminte chimice si alte substante, care maresc consumul de energie. Nerealizarea reciclarii naturale duce la scaderea continutului solului in substante usor solubile, deci la scaderea fertilitatii naturale a solului.

Din aceasta categorie de ecosisteme agricole fac parte fermele ce practica tehnologii complet mecanizate si chimizate, plantatiile pomicole si podgoriile intensive etc.

c.) Ecosistemele agricole industriale. Se caracterizeaza printr-un raport energetic iesire-intrare mai mic decat 1. Pentru a se putea obtine o calorie de produs alimentar se consuma 2-20 calorii de energie culturala, in special tehnologica. In comparatie cu ecosistemele agricole traditionale, omul introduce in aceste ecosisteme de zeci de ori mai multa energie.

Structura si productivitatea ecosistemelor agricole industrializate sunt total dependente de resursele energetice de care dispune omenirea.

Desi au o productivitate ridicata, iar actiunea factorilor externi este bine controlata, aceste ecosisteme agricole sunt instabile din cauza sensibilitatii fata de aprovizionarea in flux cu resurse minerale, organice si energetice.

Din aceasta grupa fac parte: complexele de crestere a pasarilor, suinelor, taurinelor, complexele piscicole si serele.

2.3. Ecosistemele agricole si alimentatia omenirii

Omul introduce in organism odata cu hrana, substante nutritive ce cuprind compusi energetici ce se exprima prin numarul de calorii pe care-l contin. El are nevoie de substante care sa-i asigure necesarul constituirii organismului si energia indispensabila activitatilor fiziologice, fizice si intelectuale. Exista, astfel, un necesar energetic strict care sustine activitatea vitala a protoplasmei celulelor ce alcatuiesc organismul uman, activitate care se numeste metabolism bazal. Acesta se refera deci, la intensitatea proceselor metabolice care se petrec in conditii „bazale' (repaus muscular, digestiv, intelectual), reprezentand nivelul minim al cheltuielilor energetice necesare asigurarii functiilor indispensabile vietii (circulatia, respiratia etc.). Valoarea energetica a metabolismului bazal este considerata echivalenta cu 1700-2000 kcal/24 ore la omul adult. La aceasta se adauga energia necesara pentru incorporarea hranei, pentru activitatea fizica si intelectuala, ajunganduse la un total de 3000-7000 kcal/24 ore. Acesta este numit metabolism de efort. Pentru calculul global al necesarului de alimente se ia in calcul adultul de 25 de ani. Se considera ca, in medie pe glob, necesarul minim zilnic trebuie sa fie de circa 2400 kcal/zi.

Nerealizarea necesarului de energie in regimul alimentar se numeste subnutritie. In absenta unuia sau mai multor compusi indispensabili organismului uman, chiar la un regim alimentar bogat in calorii, apare starea de malnutritie. In unele zone ale globului apare asa numita supranutritie cauzata de un regim foarte bogat in calorii ce depasesc foarte mult necesitatile.

Suprafata ocupata de ecosistemele agricole si cele naturale de unde omul isi procura hrana zilnica reprezinta suprafata de nutritie.Aici sunt incluse si suprafetele marine si padurile unde se practica pescuitul si vanatoarea.

Suprafata agricola mondiala este de circa 4,56 miliarde ha (34,9% din suprafata uscatului) din care arabil 1,37 miliarde ha (10,14% din suprafata uscatului). Suprafata de nutritie este finita si se reduce treptat odata cu cresterea populatiei globului. Datele FAO din 1981 arata ca suprafata agricola in medie pe Terra era de 0,325 ha/individ, cu diferentieri mari intre tari. In tara noastra suprafata agricola este de circa 14,8 milioane ha (62% din suprafata totala) din care 9,4 mil. ha teren arabil (63%). De aici rezulta ca suprafata cultivata ce revine unui locuitor este de 0,41 ha, iar cea agricola de 0,64 ha, valori superioare mediei mondiale.

In functie de specificul fiecarei tari, imbunatatirea nivelului de alimentatie se poate realiza pe diverse cai:

- extinderea suprafetelor cultivate (mai ales in America Latina si de Sud, Africa, Australia);

- cresterea productivitatii ecosistemelor agricole;

- reducerea pierderilor de alimente din camp (cca 20%) si depozite (cca 10%);

- folosirea tuturor resurselor alimentare provenite din ecosistemele naturale ;

- folosirea mijloacelor neconventionale de producere a hranei (culturi de alge, microorganisme; cultivarea plantelor pe pelicule nutritive etc.);

- ingineria genetica (obtinerea de hibrizi interspecifici, transferul de gene, protoplasti);

- accesul intregii populatii la resursele alimentare;

- corelarea cresterii demografice cu posibilitatea producerii de alimente.