6. AGROECOSISTEMUL

6.1. Conceptul de agroecosistem

Conceptul de ecosistem agricol sau agroecosistem a fost elaborat relativ târziu, pe măsura extinderii metodei sistemice la studiul fenomenelor din agricultură (W. Tischler, 1965; E. P. Odum, 1971; I. L. Hopfer, 1974; H. I. Mulle, 1976; R. W. Snaydon, J. Elston, 1976; I. Puia, V. Soran, 1978, 1979, 1981, 1986, 1988, 2001; W. G. Cox, M. D. Atkins, 1979; J. Tivy, 1990; M. Allaby şi colab. 1994 ; E. J. Kormondy 1996, s.a.). Utilizarea acestui concept oferă o viziune de ansamblu asupra proceselor care concură la realizarea producţiei agricole, cu posibilităţi de influenţare pozitivă a acestor procese.

Agroecosistemul (ecosistemul agricol) reprezintă o unitate funcţională a biosferei creată şi întreţinută de către om în scopul obţinerii de biomasă destinată propriului consum. Omul creează agroecosisteme modificând în sensul dorit, ecosistemele naturale deja existente, ca în cazul păşunilor şi fâneţelor sau înfiinţând în mod planificat ecosisteme nemaiîntâlnite în natură, ca în cazul culturilor sau a complexelor de creştere intensivă a animalelor domestice.

Situaţia reală şi metodele de studiu a ecosistemelor nu oferă suficiente criterii pentru a face diferenţiere absolută între ecosistemele naturale şi cele agricole, această diferenţiere se realizează treptat pe măsură ce intervenţia omului este mai mare. În consecinţă, descrierea ecosistemelor agricole se realizează prin raportarea

115

permanentă la modelele structurale şi funcţionale ale ecosistemelor naturale aşa cum vom proceda şi noi în continuare (I. Coste, 1986).

Agroecosistemele sunt create de către om şi existenţa lor este dependentă de intervenţia acestuia. Ele sunt înfiinţate sau desfiinţate potrivit cu cerinţele economice pe când ecosistemele naturale au un pregnant caracter de continuitate, ele se dezvoltă într-un timp mai lung potrivit unor cerinţe biologice de organizare.

Structura şi funcţiile agroecosistemelor sunt dirijate de către om în direcţia obţinerii unei cantităţi maxime de biomasă utilizabilă în economia societăţii umane, proces care se realizează prin simplificarea maximă a acestor structuri şi funcţii şi inducerea unei stări permanente de instabilitate. În contrast, ecosistemele naturale nu evoluează spre maximizarea unui singur component ci spre optimizarea productivităţii tuturor componentelor biocenotice, maximizarea fluxului de energie solară ce străbate ecosistemul şi realizarea echilibrului cu biotopul.

Agroecosistemele sunt entităţi fragmentate în spaţiu şi timp. Ele sunt insule de mărimi variabile în cadrul ecosistemelor naturale, fapt foarte evident în cazul unor culturi agricole reprezentate prin parcele ce formează un veritabil mozaic. Pe de altă parte, nivelurile trofice din agroecosistem sunt disjuncte, producţia primară sau secundară este preponderent destinată necesităţilor umane şi ca urmare ea se exportă consumându-se într-un alt spaţiu decât cel de producţie, fapt ce induce o circulaţie liniară a elementelor chimice din agroecosistem. Mai mult decât atât, consumul poale fi temporizat prin depozitarea de lungă durată a producţiei. În ecosistemele naturale

116

mature (cu puţine excepţii), biomasa se consumă integral în acelaşi biotop şi în acelaşi orizont de timp. Aceste constatări sugerează (I. Puia şi colab., 2001) că abordarea conceptului de agroecosistem necesită o perspectivă diferenţiată sub aspect scalar, pe de o parte considerându-se unităţile de producere efective a biomasei utile şi pe de altă parte extinzându-se studiul complex asupra unităţilor de producere şi consum al acestei biomase. Din această ultimă perspectivă, agroecosistemul se conturează ca un concept abstract în care pe ultimul plan trec funcţiile de realizare a circuitelor biogeochimice.

Agroecosistemele sunt constituite ca şi ecosistemele naturale dintr-o componentă abiotică - agrobiotopul şi una biotică agrobiocenoza.

Agrobiotopul sau biotopul agricol este amenajat de om pe fondul biotopului natural în direcţia satisfacerii cât mai complete a cerinţelor biologice a plantelor de cultură sau animalelor domestice, deseori în detrimentul populaţiilor spontane. Amploarea intervenţiei în biotop depinde pe de o parte de cunoştinţele şi posibilităţile economice de care dispune societatea iar pe de altă parte de gradul de satisfacere a cerinţelor ecologice ale plantei sau animalului domestic, de către factorii ecologici din biotopul natural. Această intervenţie este îndreptată în general spre uniformizarea biotopului şi exprimă destul de fidel gradul de intensivizare a activităţii agricole. Pentru culturile agricole uniformizarea constă în principal în crearea de suprafeţe plane şi asigurarea unui aport uniform de apă şi elemente nutritive, mergând, în cazul culturilor protejate în sere, până la controlul strict al tuturor factorilor de biotop. Pentru complexele de creştere a

117

animalelor, controlul raţiilor alimentare şi a habitatului face ca acestea să fie comparabile din punctul de vedere al uniformizării biotopului cu ecosistemele de culturi protejate.

Agrobiocenoza. Biocenoza agricolă este impusă de către om în funcţie de scopul urmărit. El cultivă sau creşte într-un biotop o anumită specie de plante şi respectiv de animale domestice a cărei importanţă este semnificativă pentru ecosistem. Totodată, omul încearcă să elimine din agrobiocenoza componenţii spontani, care ar putea concura sau consuma plantele şi animalele utile lui, astfel că structura şi compoziţia agrobiocenozelor este mult simplificată comparativ cu a biocenozelor naturale.

Omul se comportă ca specie dominantă a agro-biocenozelor, nu atât prin abundenţa sau biomasă, ci prin activitatea sa reglatoare. Această activitate generează starea de homeostazie din interiorul agroecosistemelor şi perpetuarea lor, chiar în condiţiile unei structurări ce se abate mult de la starea naturală de echilibru.

Agroecosistemele au fost create de om în locul ecosistemelor naturale pe care le înlocuieşte temporar sau definitiv, în vederea lărgirii bazei sale alimentare sau a bazei altor produse de consum. Delimitarea topografică a agroecosistemelor se realizează în majoritatea cazurilor destul de uşor, limitele lor fiind evidente în raport cu ecosistemele naturale învecinate când este vorba despre agroecosisternele înfiinţate special de către om cum este cazul culturilor sau plantaţiilor. Delimitarea devine mai dificilă în cazul pajiştilor exploatate ca păşuni, care trec treptat în pajişti puţin sau deloc modificate de om ca în

118

situaţiile întâlnite în savane sau în regiunile alpine temperate.

Delimitarea agroecosistemelor întâmpină uneori dificultăţi de ordin conceptual, generate de distorsiunile structurale şi funcţionale impuse de om. În cazuri frecvente, îndeosebi în ţările industrializate, se înregistrează disocierea topografică a componentelor trofice a agroecosistemelor, generate de exportul de biomasă. Se pune în acest context problema dacă populaţiile umane care utilizează în oraşe recolta agricolă din agroecosisteme, pot fi considerate componente ale agroecosistemelor respective, deşi topografic ele nu sunt incluse în acestea. În concepţia sistemică, specifică abordării ecologice, considerarea omului drept componentă a agroecosistemului este necesară prin prisma acţiunilor sale specific umane care îl deosebesc de acţiunea celorlalte vieţuitoare. El nu este prezent întotdeauna în agroecosistem ca entitate fizică, dar prezenţa lui directă sau indirectă se manifestă prin suma de acţiuni prin care modifică parametrii structurali şi funcţionali ai acestuia în favoarea sa.

119

Fig. 20. Elementele componente ale agroecosistemului(I. Coste, 1986)

O altă problemă care se iveşte în acelaşi context este aceea a interrelaţiilor dintre populaţiile de animale domestice din complexele de creştere intensivă şi agroecosistemele din care le este asigurată baza trofică. În mod indiscutabil, dimensiunile şi structura acestor populaţii influenţează dimensiunile şi repartiţia agroecosistemelor culturilor de plante furajere pe suprafeţe apreciabile, astfel încât nu pot fi complet separate de agroecosistemele culturii. Pe de altă parte, în fiecare complex se stabilesc interrelaţii specifice şi legi de funcţionare proprii, astfel că, din motive metodologice, pot fi considerate şi ca agroecosisteme separate.

Se pot distinge prin analogie cu ecosistemele naturale: agroecosisteme autotrofe sau majore având nivelul producătorilor bine reprezentat (culturi, pajişti) şi agroecosisteme heterotrofe (minore) având nivelul producătorilor absent (complexe de creştere a animalelor).

Sistemul agroalimentar. Agroecosistemele de pe teritoriul unei ţări se angrenează ca subsisteme ale unui sistem mai larg definit prin termenul de sistem agroalimentar naţional. Sistemul agroalimentar naţional asigură producerea resurselor de hrană în agroecosisteme, prelucrarea şi distribuirea lor membrilor societăţii, înglobând toate subsistemele care concură la realizarea acestor funcţii. Coordonarea întregului ansamblu este de competenţa guvernului fiecărei ţări.

Sistemul agroalimentar al unei ţări sau regiuni este comparabil cu un agroecosistem de mari dimensiuni cu canale de circulaţie a materiei şi energiei foarte complexe,

120

a cărui homeostazie este menţinută de către om printr-o investiţie semnificativă de energie; randamentul de funcţionare a acestui sistem este, în mod firesc, dependent de optimizarea structurii sale. Agroecosistemele manifestă o varietate excepţională determinată de diversitatea biotopurilor existente pe Pământ, de necesităţile economice (în primul rând alimentare) ale societăţii şi de gradul de intervenţie a omului în structura şi funcţiile lor. Cele mai reprezentative agroecosisteme sunt culturile ierboase anuale şi bienale, în măsură să evidenţieze trăsăturile caracteristice din structura şi funcţionarea lor; de aceea, cele mai multe consideraţii privitoare la agroecosisteme se referă la aceste culturi. Un număr apreciabil de agroecosisteme aparţin altor tipuri, dar îşi desfăşoară funcţiile principale după modele asemănătoare cu acestea.

Agrobiomul. (Biomul agricol) reuneşte agroecosisteme asemănătoare prin structura şi funcţiile lor, independent de localizarea geografică şi compoziţia specifică concretă. În stabilirea agrobiomurilor s-a pornit în mod firesc de la tipurile de culturi agricole, comparabile, în domeniul natural, cu formaţiunile vegetale şi s-au ales ca repere: structura spaţială şi temporală a biocenozelor în corelaţie cu gradul de omogenitate al biotopului precum şi tendinţa generală de realizare a circulaţiei materiei şi energiei prin agroecosistem.

Pentru a simplifica analiza caracteristicilor generale ale agroecosistemelor (I. Coste, 1986) propune gruparea lor în unităţi ierarhic superioare numite agrobiomuri (= tipuri de agroecosisteme) prin analogie cu biomurile care grupează ecosistemele naturale:

121

1. Culturi ierboase anuale şi bienale,2. Păşuni şi fineţe permanente,3. Plantaţii de pomi şi arbuşti fructiferi,4. Culturi protejate,5. Complexe zootehnice de creştere intensivă a

animalelor.

6.2. Originea şi evoluţia agroecosistemelor

Dezvoltarea societăţii umane a fost direct condiţionată de asigurarea bazei sale trofice prin crearea şi perfecţionarea în acest scop a ecosistemelor agricole. Activitatea de gospodărire a acestora, definită prin termenul de agricultură, reflectă în modul cel mai fidel nivelul de dezvoltare al societăţii dintr-o parte sau alta a globului.

6.2.1. Societatea preagricolă bazată pe cules şi vânătoareSocietatea umană din paleolitic era alcătuită din triburi

care îşi procurau hrana prin cules şi vânătoare, în mod asemănător cu unele triburi primitive ce s-au menţinut până azi în diferite regiuni ale globului (aborigenii din Australia, boşimanii în sudul Africii, pigmeii în Africa Centrală, indienii americani din Bazinul Amazonului, eschimoşii din Alaska, Groelanda). Pentru procurarea hranei, populaţiile de culegători şi vânători explorau arii întinse pe care ajungeau să le cunoască bine, identificând şi utilizând selectiv un număr apreciabil de plante şi animale comestibile. Astfel, populaţiile actuale vedda (Sri Lanka) de culegători şi vânători socotesc comestibile peste

122

40 specii de plante şi 20 specii de animale iar aborigenii australieni cunosc în jur de 300 plante alimentare (J. Lips, 1953). În funcţie de rodnicia ţinuturilor, populaţiile primitive actuale sunt dispersate în grupuri reduse de 6 - 50 indivizi în căutare de hrană şi este probabil ca şi populaţiile paleo şi mezolitice să fi avut o situaţie asemănătoare. Activităţile variate de căutare a hranei nu permiteau o diviziune reală a muncii. Productivitatea ecosistemelor naturale determină amplitudinea nomadismului şi implicit densitatea populaţiei dintr-un teritoriu. În lungile peregrinări pentru căutarea hranei, bătrânii şi copii constituiau un balast pentru grup, ceea ce limita numărul lor şi creşterea populaţiilor. Se apreciază că omul putea să obţină în situaţia de culegător şi vânător în jur de 10 kcal/m2an, ceea ce înseamnă că pentru întreţinerea anuală a unei fiinţe umane era necesară o suprafaţă de minimum 10 ha în ecosistemele cu productivitate redusă. În acest context, cercetările recente arată că la sfârşitul paleoliticului, teritoriul ţării noastre, beneficiind de o productivitate mijlocie ar fi putut întreţine viaţa unei populaţii de numai cca. 800.000 locuitori. (I. Puia, V. Soran, 1981).

În societatea de culegători şi vânători, omul era inclus în reţeaua trofică a ecosistemelor naturale la fel ca celelalte specii de consumatori. Dimensiunile populaţiilor sale erau semnificativ determinate de interacţiunile din cadrul acestei reţele, ce orientau evoluţia ecosistemelor spre stadiul de maximă stabilitate, definite prin climax. Treptat, omul paleolitic a început să controleze focul pe care şi l-a luat apoi aliat în lupta pentru procurarea hranei. Cu ajutorul focului el a învăţat să-şi pregătească hrana,

123

mărindu-i gradul de digestibilitate, dieta sa căpătând astfel particularităţi noi, deosebite de celelalte animale. Cercetări recente (A. Johnson, 1990; W. Konner, 1990; B. R. Lee, 1990; citaţi de I. Puia şi colab. 2001), arată că dieta triburilor primitive din zonele tropicale este comparabilă cu dieta recomandată de dieticienii actuali şi că aceasta se asigură într-un timp relativ scurt lăsând suficient timp pentru relaxare şi viaţa culturală a comunităţii. Subnutriţia este în mod obişnuit absentă datorită unei permanente ajustări a efectivelor populaţionale cu nivelul resurselor alimentare din ecosisteme. Structura propriu-zisă a dietei variază de la ecuator spre poli având ca tendinţă creşterea importanţei consumului de carne.

Acumularea treptată de cunoştinţe privind cerinţele ecologice ale principalelor specii alimentare de plante şi animale, au determinat populaţiile umane să întreprindă acţiuni pentru crearea sau lărgirea unor habitate prielnice acestor specii. Omul primitiv folosind focul şi uneltele a iniţiat pentru prima dată în biosferă, acţiuni de anvergură prin amenajarea artificială a unor habitate corespunzând nevoilor proprii. Direcţia transformărilor iniţiate de om este legată în primul rând de lărgirea bazei alimentare a populaţiei umane prin extinderea covorului vegetal ierbos în detrimentul celui forestier, apoi prin înlocuirea treptată pe suprafeţe întinse a ecosistemelor naturale cu ecosisteme artificiale. Aceasta înseamnă, sub aspect ecologic, înlocuirea unor ecosisteme stabile de climax prin altele mai tinere cu o productivitate ridicată, subordonată din ce în ce mai mult nevoilor umane. Omul a devenit prin aceste acţiuni o specie cu rol reglator important în ansamblul

124

biosferei, creându-şi un ansamblu de biotopuri caracteristice.

6.2.2. Geneza agroecosistemelor; omul producător de resurse alimentareTrecerea de la stadiul de procurare a hranei prin cules şi

vânătoare la cei de producător a! acesteia, pe seama unor plante cultivate şi a unor animale domestice a avut loc în decursul unei lungi perioade în care agricultura s-a constituit ca activitate specifică societăţii umane. Geneza agriculturii este apreciată astăzi ca cea mai importantă revoluţie din istoria omenirii denumită şi revoluţia agricolă, revoluţia din neolitic sau revoluţia în producerea de alimente. Ea a conferit omului o poziţie alimentară avantajoasă, unică printre celelalte vieţuitoare din biosferă, în contrast cu constituţia sa fizică destul de fragilă.

Teritoriile în care au avut loc pentru prima dată cultura plantelor şi domesticirea animalelor ca şi formele primare ale agriculturii, constituie încă obiectul unor dispute ştiinţifice. Dovezile arheologice din această perioadă, chiar dacă sunt destul de sărace indică totuşi mai multe centre şi tot atâtea variante de început ale agriculturii. Centrele de cultură ale primelor plante agricole corespund în general cu centrele genice ale acestora (N. J. Vavilov, 1926), situate în general în zona subtropicală a emisferei nordice şi caracterizate printr-o diversitate excepţională de forme. Este probabil ca în regiunile considerate ca centre genice, plantele luate ulterior în cultură să fi format pe suprafeţe întinse fitocenoze exclusiv dominate de acestea, dotate cu capacitatea de reproducere spontană. De pe aceste suprafeţe erau recoltate periodic şi depozitate în

125

mod primitiv resurse de hrana după obiceiuri păstrate, la unele triburi, până în zilele noastre. De exemplu triburile ojibva din nord-vestul Americii de Nord recoltau, la venirea europenilor pe acest continent, orez sălbatic din lacurile puţin adânci ale ţinutului şi-l depozitau ca nişte agricultori veritabili. Araucanii si peruvienii din America de Sud culegeau cartofi spontan, triburile din Noua Guinee fructe de sagotier, iar cele din Australia tuberculi de batate (J. Lips, 1955).

În mod asemănător, populaţiile mezo- şi neolitice au putut recolta seminţe şi fructe de plante ce creşteau în zonele foarte favorabile, socotite azi ca centre genice; grâu, orz, mazăre în zone înalte ale Asiei Centrale, hrişcă şi sorg în China Central Vestică, porumb în America Centrală, banane în Abisinia etc. Câmpurile de recoltare întinse adesea pe sute de km pătraţi au devenit cu timpul centrul activităţii populaţiilor de culegători. Productivi-tatea ridicată a acestor câmpuri, şi dezvoltarea tehnicilor de conservare a recoltelor a permis restrângerea activităţii nomade de căutare a hranei şi stabilizarea relativă în apropierea câmpurilor, concomitent cu creşterea aici a densităţii populaţiei.

Fără intenţie specială, sau uneori conştient, culegătorii au contribuit, pe parcursul recoltării, la reînsămânţarea speciilor folositoare; o mare parte din boabele cerealelor cădeau la recoltare, multe organe subterane scăpau recoltării sau adesea erau lăsate în mod intenţionat pentru regenerare. Triburile au învăţat de timpuriu ca de regenerarea „câmpurilor de recoltare” şi de abundenţa animalelor vânate în împrejurimi depinde existenţa lor. Descoperirile arheologice atestă profunzimea acestei

126

convingeri reflectată în viaţa spirituală neolitică sub forma unui extins cult al fertilităţii.

Productivitatea „câmpurilor de recoltare” era asigurată de multe ori prin aluviunile aduse de inundaţiile periodice sau în mod obişnuit prin mineralizarea biomasei rămase în ecosistem după îndepărtarea recoltei ce reprezenta doar o proporţie redusă. Vegetaţia acestor câmpuri dominate de una din plantele de primă importanţă, rămânea totuşi o vegetaţie naturală complexă, ocupa solul tot timpul anului şi îndeplinea un pronunţat rol protector faţă de sol, eroziunea acestuia rămânând la valori reduse.

Crearea agriculturii, chiar şi în formele sale cele mai primitive, presupune efectuarea de către om a unor lucrări ale solului, vizând semănarea sau plantarea culturilor, iar după aceea îngrijirea şi recoltarea acestora. Îndelungi observaţii legate de câmpurile spontane, producătoare de recolte au dus la convingerea că introducerea germenilor de reproducere (seminţe sau organe vegetative) în sol, măresc considerabil gradul de asigurare al noii recolte. Operaţiunea în sine presupune scormonirea pământului, făcută la început cu unelte destinate culesului, organelor vegetative, subterane, apoi cu unelte special concepute în acest scop.

În numeroase cazuri, seminţele sau butaşii au fost introduse fără dificultate în straturi de aluviu rămas după inundaţiile periodice. Omul învaţă că pentru asigurarea recoltei pe care el începe să o evalueze în perspectivă, chiar de la semănat este necesar să protejeze plantele ce îi asigură hrana împotriva altor specii vegetale invadatoare sau a consumatorilor animali. Treptat, verigile agriculturii se articulează într-un ansamblu ce permite omului să

127

creeze pe fondul ecosistemelor iniţiale, naturale ecosisteme de o factură nouă, destinate producerii de hrană şi menţinute printr-o permanentă acţiune a omului: agroecosistemele. Primele agroecosisteme au fost create prin investiţie de energie umană, într-un moment când creşterea populaţiei a determinat nu numai o presiune crescândă asupra ecosistemelor naturale exploatate ca resursă de hrană ci a realizat şi concentrarea de energie umană necesară amenajării dorite a acestor ecosisteme.

Dovezile arheologice provenite din nordul Africii şi Orientul Apropiat completate cu interpretări logic plauzibile (C. Childe, 1936), sugerează posibilitatea de apariţie a agriculturii tradiţionale actuale (granocultura) în această parte a lumii pe parcursul neoliticului, cu circa 9000 - 10.000 de ani în urmă.

Geneza agriculturii este corelată în accepţiunea a numeroşi cercetători, nu numai cu acumularea suficientă a cunoştinţelor necesare practicării ei, ci şi cu modificări de ordin ecologic, care au impus-o ca necesitate. Neoliticul corespunde ultimei perioade postglaciare, caracterizată printr-o încălzire a climatului, ce a avut drept consecinţă topirea calotei glaciare ce acoperea o bună parte a emisferei nordice. Topirea gheţarilor în Europa şi deplasarea zonei de presiuni înalte au determinat retragerea spre nord a norilor încărcaţi cu ploaie de provenienţă atlantică. Aversele ce udau mai înainte Africa de Nord şi Arabia s-au îndreptat spre Europa, astfel că zonele subtropicale unde creşteau înaintaşii sălbatici ai cerealelor cultivate astăzi şi ai animalelor domestice, au început să fie bântuite de secetă. Diminuări ale precipitaţiilor au declanşat treptat schimbări dezastruoase

128

în teritoriile a căror climă a fost întotdeauna relativ uscată. Imensele câmpii au început să se transforme în deşerturi aride presărate din loc în loc de oaze. Productivitatea ecosistemelor naturale era în scădere iar câmpurile de pe care se recoltau cereale îşi restrângeau suprafaţa. Soluţia compensării fenomenului de reducere a resurselor alimentare a fost cultivarea plantelor ce furnizau aceste resurse în cantitatea cea mai mare.

Fauna a suferit de pe urma aridizării, fiind obligată să se îngrămădească în jurul cursurilor de apă pe care le căuta din aceleaşi motive ca şi populaţiile umane. Erbivorele erau incomparabil mai expuse aici animalelor de pradă decât pe arealele întinse de mai înainte, efectivele lor fiind periclitate nu numai de restrângerea bazelor alimentare ci şi de carnivore. În lupta pentru înlăturarea concurenţei carnivorelor se stabileşte un fel de solidaritate între vânători şi erbivorele utilizate ca hrană, vânătorul începe să le apere de carnivore iar dacă se ocupă şi cu cultura unor plante, poate să le furnizeze şi hrana constituită din deşeuri vegetale neutilizate în dieta proprie. Pe de altă parte, animalele încep să se deprindă cu traiul în vecinătatea omului. Cunoştinţele despre animale se acumulează, omul trece de la îmblânzire la adevărata domesticire, iniţiază procesul de selecţie a exemplarelor cu însuşiri favorabile lui, asigurând menţinerea şi reproducerea lor. S-au încercat probabil experienţe cu multe specii, din care unele au eşuat dar omul a avut şansa ca fauna sălbatică a Asiei Occidentale, care intra în perioada de uscăciune, să cuprindă bovine, oi, capre şi porci, capabile să se ataşeze strâns de om. După culesul recoltei, animalele îmblânzite pasc pe mirişte, în restul

129

timpului pe păşunile din împrejurimi. Peste un anumit prag al efectivelor, destul de redus de altfel, apare necesitatea amenajării unor noi păşuni prin defrişarea vegetaţiei lemnoase sau trimiterea vitelor să pască la mari depărtări, într-o transhumanţă ce urma în mod obişnuit migrarea naturală a turmelor sălbatice. Un anumit număr, mai mic sau mai mare, de membri ai comunităţii, sunt obligaţi să însoţească regulat turmele pentru a le apăra de carnivore sau a mulge oile şi vacile. Păstorii devin în multe regiuni nomazi dar mai păstrează de obicei în diferite forme legături bazate pe schimburi de produse alimentare cu cultivatorii.

Modelul de geneză a agriculturii în formele sale cele mai vechi adoptat de C. Childe, 1936, nu este aşa cum remarcă şi însuşi istoricul englez decât o variantă posibilă ce îmbină în mod fericit cultura pământului cu domesticirea bovinelor, ca premisă a utilizării lor în producerea dirijată de hrană; din acest model au evoluat variantele de agricultură sedentară tradiţională. Observaţii efectuate asupra populaţiilor actuale, rămase în stadii primitive de practică agricolă, arată că în mod generalizat, cultura plantelor este conjugată cu creşterea unor specii de animale (păsări sau mamifere), între care nu se găsesc obligatoriu bovine. Aceste constatări ca şi probele arheologice întăresc convingerea tot mai răspândită azi, că cele două ramuri ale agriculturii, cultura plantelor şi zootehnia s-au constituit concomitent pe aceleaşi teritorii şi nu că una a fost precedată în timp de cealaltă sau că au apărut pe teritorii diferite ca apoi să fuzioneze într-o îndeletnicire complexă. Practicarea agriculturii în regiunile ecuatoriale prin varianta sa tipică de vegecultură

130

asigură necesarul de produse proaspete tot timpul anului. Practicarea agriculturii în zonele tropicale şi temperate cu anotimpuri distincte asigură un exces de alimente într-o anumită perioadă a anului şi respectiv un deficit în altă perioadă, ca urmare asigurarea securităţii alimentare în anotimpurile nefavorabile a necesitat dezvoltarea unor mijloace de depozitare a hranei. Cercetările arheologice indică corelaţia strânsă a dezvoltării granoculturii cu dezvoltarea meşteşugului ceramicii care asigură cele mai sigure depozite în vasele de ceramică (V. Soran, I. Puia, 1980).

Apariţia şi dezvoltarea agriculturii a fost precedată de mărirea complexităţii limbajului capabil să susţină construcţii logice prospective, în acelaşi timp agricultura a asigurat dobândirea unui număr impresionant de cunoştinţe care au stimulat dezvoltarea psiho-socială umană.

Crearea agroecosislemelor echivalează cu înlăturarea de pe o anumită suprafaţă a biocenozelor naturale, instituite de-a lungul unor îndelungi perioade de evoluţie şi înlocuirea lor cu biocenoze mai simple, controlate de om. Primele agroecosisteme păstrau un număr apreciabil de populaţii biologice din ecosistemele naturale, pe care le înlocuiau. Ele se întindeau pe suprafeţe restrânse, încadrându-se în ansamblul natural, fără să prejudicieze evident structura iniţială a acestui ansamblu. Dispunerea spaţială era condiţionată de extinderea biotopurilor naturale favorabile plantelor de cultură; cu timpul ele s-au lărgit prin amenajări artificiale a acestor biotopuri. În luncile inundabile ale fluvilor, aşa cum s-a întâmplat în lunca Nilului sau în Mesopotamia, extinderea s-a realizat

131

prin desecări, în zona aridă prin practicarea irigaţiilor, iar în zonele cu pluviozitate ridicată, prin îndepărtarea permanentă a vegetaţiei naturale (de cele mai multe ori forestiere) invadante. Agrobiocenoza pe care omul o impune în biotopul amenajat este similară stadiului tânăr de colonizare, din seria dinamică a ecosistemelor naturale, cu deosebirea că omul favorizează speciile utile în locul celor cu adaptări naturale eficiente. Omul menţine în permanenţă caracterul juvenil, nesaturat al agroecosistemului, înlăturând prin agrotehnică produ-cătorii de biomasă neutilizabilă în dieta proprie sau a animalelor domestice precum şi pe unii consumatori de talie mare. Ele determină în felul acesta acumularea în agrosistem a unei cantităţi semnificative de biomasă vegetală pe care o utilizează pentru nevoile sale. Cea mai mare parte a acestei biomase, reprezentând resursele alimentare pentru om şi animalele domestice, este exportată în afara ecosistemelor şi consumată pe arii restrânse. Mărimea biomasei exportată este sensibil mai mare decât din ecosistemele naturale, fie aceste din urmă reprezentate chiar prin câmpuri de recoltare. Utilizarea biomasei ce constituie recolta are loc în afara agro-ecosistemelor, elementele extrase de către plante nu se mai reîntorc în acelaşi biotop, astfel că acesta devine tot mai sărac în elemente nutritive de primă importanţă pentru plantele cultivate. Consecinţa directă a exportului, constă în perturbarea circuitelor biogeochimice proprii eco-sistemelor.

Caracterul nesaturat al agrobiocenozei reduce la valori extrem de mici funcţia antierozională, manifestată de biocenozele naturale, fapt ce face ca sub acţiunea apei să

132

fie îndepărtate din agroecosisteme nu numai anumite elemente ci chiar cantităţi apreciabile de sol. Fenomenele se corelează cu reducerea corespunzătoare a productivi-tăţii, mergând până la prăbuşirea definitivă a agroeco-sistemului. Situaţia critică creată de exploatarea agroecosistemelor a fost rezolvată de om în două moduri: prin refacerea naturală a fertilităţii, ca urmare a reinstalării ecosistemelor naturale şi implicit a circuitelor biogeochimice naturale, sau prin compensarea artificială a pierderilor, cu adaos de biomasă în curs de mineralizare, şi iniţierea unor circuite agronomice controlate. Prima soluţie corespunde tipului de agricultură itinerantă, cea de a doua tipului de agricultură sedentară.

6.3. Tipurile de agricultură

6.3.1. Agricultura itinerantă

Agricultura itinerantă este forma cea mai primitivă de exploatare a solului de către om. Ea este astăzi limitată la tropice, în regiunile de savană sau păduri tropicale, dar a constituit cel puţin în neolitic un sistem larg practicat şi în Europa, fapt atestat de prezenţa în nordul Alpilor a unor aşezări neolitice succesive construite şi abandonate probabil în legătură cu fertilitatea pământurilor cultivate din jur. Agricultura itinerantă rămâne caracteristică pentru Africa Centrală, dar ea este prezentă şi în Indonezia şi Indochina (unde există în regiunea montană cu orezăriile intensive), în Bazinul Amazonului din America de Sud şi în America Centrală.

133

În sistemul itinerant terenurile cultivate înlocuiesc, ecosistemele naturale pentru o perioadă scurtă de 2-5 ani, după încheierea exploatării se refac aceste ecosisteme naturale. În formele sale primitive, ariile cultivate sunt deplasate pe distanţe mari şi odată cu ele aşezările umane, ceea ce apropie această agricultură de formele de viaţă bazate pe cules şi vânătoare sau nomadism pastoral. În formele mai evoluate ale acestui sistem, există aşezări umane sedentare care organizează câmpuri itinerante în limitele unui teritoriu pe care îl administrează.

Câmpurile cultivate sunt create prin defrişarea vegetaţiei lemnoase de pe suprafeţe limitate şi o uşoară scormonire a solului. În aceste câmpuri mai pot rămâne arbori sacri, arbori care prin umbră şi frunzele lor favorizează culturile sau care produc fructe comestibile. După defrişare terenul este de regulă incendiat, rămânând însă un amestec de suprafeţe nude, trunchiuri de copaci semicalcinaţi, arbori în vegetaţie, într-un ansamblu heterogen cu denumire specifică „lugan” în vestul Africii, „ray” în Indochina sau „milpa” în America Centrală. Arderea materiei vegetale asigură pentru primul an de cultură un aport masiv de elemente fertilizante. Defrişarea şi incendierea se practică în regiunile tropicale pe parcursul sezonului secetos, pregătind solul pentru culturile care sunt înfiinţate la începutul sezonului ploios şi durează în general 8 luni. Pe terenul superficial pregătit se seamănă sau plantează intercalat mai multe specii cu dezvoltare eşalonată, numărul lor ajungând în Filipine la peste 150 (batate, tarro, soia, porumb, orez, legume arbustive, trestie de zahăr, bananieri etc). Amestecul de culturi asigură pe de o parte acoperirea solului şi o relativă

134

protecţie împotriva eroziunii pluviale, iar pe de altă parte asigurarea resurselor de hrană tot timpul anului (în regiuni în care păstrarea rezervelor de hrană este extrem de dificilă) într-o dietă complexă. Amestecul de culturi nu este generalizat, în numeroase regiuni agroecosistemul itinerant fiind dominat de o singură specie. Cultivarea propriu-zisă durează 1 - 2 ani, după care câmpurile sunt abandonate şi savana sau pădurea tropicală încep să se reinstaleze, se revine însă în următorii anii pentru a recolta rădăcinile de manioc şi alte specii sau fructele de bananieri. Ca urmare, ecosistemele agricole au limite vagi, cu trecere treptată spre ecosistemele naturale din jurul lor.

În variantele mai avansate, agricultura itinerantă se practică în jurul unor aşezări umane stabile întotdeauna grupate, constând de regulă din membrii unuia sau mai multor clanuri tribale. În acest caz se remarcă dispoziţia concentrică a suprafeţelor exploatate. În jurul satului există întotdeauna un cerc de grădini cultivate permanent şi care beneficiază de fertilizarea cu deşeuri menajere şi dejecţii ale micilor animale. Ele sunt ocupate de un amestec de legume, condimente, arbori fructiferi şi reprezintă adevărate câmpuri permanente ale agriculturii itinerante. Deseori aceste grădini sunt înconjurate de savană (brusa) sau pădure, care le separă de câmpurile temporare. Câmpurile temporare se dispun în cercuri în jurul localităţii cel mai bine cultivate sunt cele mai apropiate de sat, mai departe câmpurile sunt mai. Ciclul de exploatare şi abandonare se desfăşoară pe aceste suprafeţe după schema menţionată prezentând însă evidente caracteristici locale.

135

Cu toată relativa complexitate a multor dintre agroecosistemele itinerante, rolul lor protector este mult prea redus pentru a stăvili eroziunea rapidă a solului, mai ales că acestea sunt localizate astăzi în regiuni cu averse violente, foarte dese la ecuator şi în perioade ploioase la tropice. Eroziunea pluvială şi adesea eoliană a solului, levigarea substanţelor nutritive de către precipitaţiile abundente duc la scăderea rapidă a productivităţii şi impune abandonarea terenurilor cultivate. Pe aceste terenuri abandonate începe evoluţia naturală a ecosistemelor ce tind spre reinstalarea stării anterioare a agroecosistemului. Fenomenul este posibil dacă eroziunea solului nu înregistrează valori prea ridicate şi are drept consecinţă refacerea, după o perioadă de 10-50 ani a fertilităţii iniţiale. În condiţiile în care eroziunea a dus la laterizarea solului ce depăşeşte anumite limite, ecosistemele naturale evoluează spre forme degradate incapabile de a reface fertilitatea necesară reintroducerii în cultura a terenurilor.

Refacerea fertilităţii poate fi împiedicată de reluarea culturii după o perioadă prea scurtă de timp sub presiunea populaţiei în creştere şi a sedentarizării acesteia sau de intervenţia unor fenomene climatice nefavorabile (secetă, inundaţie). Situaţia dramatică a populaţiilor din Sahel datorită secetei prelungite din anii 1971-1975 şi exploatării tot mai intensive sub presiunea populaţiei în creştere a determinat prăbuşirea pe arii intense a ecosistemelor fragile proprii regiunilor secetoase. Premisa indispensabilă a perenităţii ecosistemului agricol itinerant presupune menţinerea echilibrului între mărimea populaţiei şi producţia de resurse alimentare.

136

Agricultura itinerantă apare, ecologic adaptată la ţinuturile păduroase şi de savană din zonele tropicale unde vegetaţia şi respectiv fertilitatea se reface uşor, fapt ce explică perpetuarea sa până în zilele noastre. În zona temperată timpul de reinstalare a vegetaţiei şi refacere a fertilităţii la niveluri apropiate de cel iniţial este mult mai lung şi necesarul de teren pentru rotaţia culturii agricole - pădure (sau pajişte) mult prea mare, drept pentru care, până la luarea în cultură, terenurile agricole nu ajungeau să parcurgă decât stadii cu ecosisteme ierboase. În regiunile continentale stepice aceste stadii ierboase erau impuse chiar şi pe durate mai mari de climatul arid, necorespunzător pădurilor. În consecinţă, în zona temperată s-a renunţat de timpuriu la agricultura itinerantă.

Creşterea rapidă a populaţiei sau fenomene climatice nefavorabile (secetă, inundaţii) pot provoca grave fenomene de dezechilibrare a balanţei alimentare, declanşând declinul ecologic pe întinse regiuni, sau acolo unde este posibil trecerea la agricultura sedentară. Cazul regiunii Sahel din Africa tropicală este ilustrativ. Un număr impresionant de oameni a început să migreze în urma secetei din 1971 -1975 în căutarea de hrană spre regiuni mai puţin afectate de secetă, care promiteau satisfacerea nevoilor de hrană. Urmările politicii ecologice necorespunzătoare s-au făcut cu brutalitate simţite, atrăgând atenţia asupra necesităţii unei abordări mai serioase. Stăvilirea eroziunii solurilor şi conservarea capacităţii de regenerare a ecosistemelor naturale, ca premisă indispensabilă a perenităţii sistemului agricol itinerant, presupune menţinerea unui echilibru între

137

producţia de resurse alimentare şi dimensiunile populaţiei din teritoriu. Acest obiectiv nu este singurul care ar putea ameliora declinul agriculturii itinerante, însă atingerea lui nu poate fi decât rezultatul dezvoltării acestor regiuni cu tot ansamblul de schimbări materiale şi spirituale, pe care dezvoltarea le determină. Este posibil ca dezvoltarea regiunilor în care agricultura itinerantă se mai practică să nu o excludă nici în viitor, dar să o îmbogăţească, adăugând tradiţiei cunoştinţele furnizate astăzi de ecologie.

6.3.2. Agricultura sedentară tradiţională

Agricultura sedentară reprezintă direcţia ascendentă a agriculturii primitive, care prin evoluţia de milenii a ajuns la stadiul actual de dezvoltare şi diversificare. Acest tip de agricultură este caracterizat prin substituirea definitivă a biocenozelor naturale prin agrobiocenoze create de om. Importanţa solului devine în această situaţie deosebit de mare, el trebuie să se menţină tot timpul ca rezervor de substanţe nutritive, cu toate că în mod constant este sărăcit, prin recoltare şi eroziune.

Agricultura sedentară a fost adoptată în perioada când terenurile fertile desţelenite în vederea cultivării au devenit insuficiente pentru satisfacerea necesităţilor unei populaţii tot mai dense. Ea este precedată de acumularea unui imens volum de observaţii asupra efectului fertilizator pe care îl exercită păşunatul cu animale a miriştii provenite după recoltare, observaţii ce au dus mai târziu la utilizarea dejecţiilor ca îngrăşământ organic, chiar dacă acestea nu erau produse pe teritoriile cultivate. Prin

138

fertilizare cu dejecţii, omul intervine în desfăşurarea ciclurilor biogeochimice asigurând fie revenirea parţială a elementelor extrase din agroecosistem, fie transferul de elemente din ecosisteme limitrofe, reprezentate de obicei prin pajişti. Transferul de elemente din pajişti către ogoare, instituit de om prin intermediul animalelor domestice care consumă o bună parte din an biomasă în afara terenurilor cultivate, compensează pierderile datorate recoltei şi eroziunii, echilibrând ciclurile biogeochimice şi asigurând menţinerea fertilităţii solului. Aplicarea îngrăşămintelor organice pe ogoarele cultivate constituie măsura cea mai importantă întreprinsă de omul primitiv pentru permanentizarea agroecosistemelor, ea se proiectează în prezent ca fiind una dintre primele atestări ale cunoştinţelor umane privind principiile de funcţionare ale ecosistemelor.

Cu timpul omul a învăţat să folosească energia animalelor pentru efectuarea lucrărilor agricole şi să-şi confecţioneze unelte din metal; calitatea lucrărilor devine mai bună şi productivitatea ecosistemelor înregistrează o creştere corespunzătoare (Fig. 21).

139

Fig. 21. Schema circulaţiei energiei şi materiei în agroecosistemul reprezentativ pentru agricultura

tradiţională (I. Puia şi V. Soran, 1997)

Animalele domestice sunt implicate tot mai profund în obţinerea resurselor de hrană de pe urma culturii plantelor, recolta nu se mai obţine numai prin conversia energiei solare incidente, ci şi prin investiţie de energie umana şi animală, cea din urmă în proporţie din ce în ce mai mare.

Utilizarea animalelor în desfăşurarea lucrărilor agricole reprezintă intervenţia, pe cel puţin două planuri în fluxul energetic ce străbate agroecosistemul şi prin consum de recoltă, stocată sub formă de legături chimice, în energie proprie. Din această energie se investeşte conştient în agroecosistem o fracţiune care deşi nu este absorbită direct, ca şi energia luminoasă de către plantele de cultură, determină creşterea productivităţii primare a agroeco-sistemului. Fenomenul este absent în ecosistemele naturale unde energia biomasei se consumă în procese biologice ce nu implică obligatoriu creşterea productivităţii primare. În al doilea rând, creşterea producţiei de biomasă din agroecosistem pe seama utilizării energiei animalelor cu care se realizează principalele lucrări agricole, corespunde cu un transfer energetic din păşune spre ogor, paralel cu transferul geochimic. O parte din energia solară incidentă la suprafaţa păşunilor este transferată tot prin intermediul animalelor domestice în agroecosistemele culturi şi convertită în energic mecanică. Cu timpul, legătura dintre cultura plantelor şi creşterea animalelor a devenit atât de

140

strânsă, încât agricultura tradiţională nu poate fi concepută decât în limitele acestei legături simbiotice.

Agricultura, bazată pe aplicarea îngrăşămintelor organice şi utilizarea de energie animală, s-a răspândit pe întinse suprafeţe, încă în lumea antică, diversificându-se într-un număr impresionant de variante adaptate la condiţiile ecologice şi culturale ale diferitelor civilizaţii. Sistemele de agricultură din câmpuri deschise (în Europa Centrală şi de Est), din câmpuri împrejmuite de vegetaţie lemnoasă (bocage în Europa de Nord-Vest), din câmpurile irigate de orez (în Asia de Sud-Est), din oaze (Africa de Nord) conferă agriculturii sedentare o varietate impresionantă ce exprimă rezultatul unei îndelungi practici şi adaptarea la condiţiile ecologice regionale. Toate aceste variante aparţin sistemului de agricultură tradiţională (I. Puia, V. Soran, 1977) clădit pe cele două caracteristici comune, perpetuat de peste 6000 de ani şi ocupând încă şi astăzi cea mai mare parte a suprafeţelor cultivate pe glob. În această lungă perioadă de timp, creşterea productivităţii agroecosistemelor tradiţionale s-a realizat lent, pe seama unor soiuri din ce în ce mai productive, adaptate condiţiilor locale, a unor asolamente mai eficiente, a unor amenajări de irigaţii, a creşterii calităţii agrotehnicii, fără însă a se modifica esenţial structura şi funcţionarea agroecosistcmelor.

6.3.3. Agricultura intensiv - industrială

Ansamblul de transformări din economia omenirii, definite ca revoluţia industrială, marcată în primul rând de utilizarea masivă a energiei combustibililor fosili a

141

declanşat profunde transformări în agricultura tradiţională. Omul a învăţat pe măsura dezvoltării chimiei, că nu toate elementele sunt absorbite din agrobiotop în aceeaşi măsură şi că efectul îngrăşămintelor organice poate fi completat prin adăugarea unui număr relativ redus de compuşi minerali, sintetizabili artificial. Cu timpul, producerea acestor compuşi, ce devin îngrăşămintele chimice, a crescut până la înlocuirea totală a îngrăşămintelor organice.

Treptat s-au descoperit substanţe cu efect biocid asupra unor specii concurente (erbicide) sau consumatoare (pesticide) ale plantelor de cultură, prin intermediul cărora omul exercită un control mai sever asupra populaţiilor acestor specii, consumând însă o cantitate mai redusă de energie animală şi umană.

Prin mecanizarea agriculturii, este înlocuită energia animală investită în lucrări agrotehnice prin energia fosilă a combustibililor. În condiţiile acestor transformări, agricultura îşi pierde, în numeroase ţări, atributele sale tradiţionale devenind o agricultură intensiv - industrială. Cultura plantelor este posibilă în afara creşterii animalelor, aşa cum se practică astăzi pe întinse suprafeţe, iar zootehnia se concentrează tot mai mult în complexe industriale de creştere a animalelor instituindu-se o evidentă disjuncţie între cele două laturi ale agriculturii tradiţionale.

Agroecosistemele îşi pierd complexitatea tradiţională ce le-a asigurat perpetuarea; conexiunea păşune-ogor dispare, sau se diminuează la valori nesemnificative. Ciclurile biogeochimice din agroecosisteme sunt total dependente de om, singura legătură cu ecosistemele

142

naturale învecinate sau precedente agro-ecosistemului, se realizează prin populaţiile de fitofagi sau alţi dăunători ce nu pot fi distruşi sub o anumită limită. Omul duce la extrem simplificarea reţelei trofice a agroecosistemelor dirijând întreaga activitate productivă în direcţia necesităţilor proprii. Simplificarea agroecosistemelor este dublată de o uniformizare pronunţată a întregului sistem agricol mondial, determinată pe de o parte de împuţinarea speciilor cultivate şi animalelor domestice şi pe de altă parte chiar în cadrul acestora, printr-o eliminare a soiurilor şi raselor cu productivitate nesatisfacătoare.

Soiurile şi rasele cele mai productive îşi datorează productivitatea, capacităţii mari cu care reuşesc să convertească în alimente (respectiv în energia chimică a compuşilor lor) într-un timp cât mai scurt şi pe o arie cât mai restrânsă, o cantitate mare de resurse minerale şi energetice. Intensivizarea producţiei agricole nu a însemnat însă nici pe departe optimizarea acestui proces de conversie; dimpotrivă cu cât agroecosistemul are un caracter mai intensiv cu atât valoarea acestui randament este mai scăzută.

Caracterul puternic nesaturat al fitocenozelor din agroecosistemele intensive face ca acestea să ocupe solul în proporţie relativ redusă, şi obişnuit, numai cu intermitenţe astfel că funcţia lor protectoare antierozională este foarte redusă. Ca urmare solul este mai puternic expus eroziunii decât în agroecosistemele tradiţionale, ceea ce face să scadă gradul de stabilitate naturală a agroecosistemului intensiv, concomitent cu necesitatea unei investiţii suplimentare de energie, destinată protecţiei solului.

143

Agricultura intensiv-industrială asigură producţii apreciabile de alimente, cu preţul unor investiţii masive de substanţă, energie şi informaţie, în condiţiile îndepărtării semnificative a agroecosistemelor de statutul lor natural. (Fig. 22)

Fig. 22. Schema circulaţiei energiei şi materiei în agroecosistemul reprezentativ pentru agricultura intensiv-

industrială (I. Puia, V. Soran, 1977)

Intensivizarea agriculturii, având la bază creşterea volumului de cunoştinţe tehnice şi aplicarea acestora, a constat în modificări profunde, atât în sectorul culturii plantelor, cât şi în cel al zootehniei. Efectele directe şi indirecte ale intensivizării se manifestă atât în amonte, cât şi în aval de domeniul producţiei agricole propriu-zise. În planul tehnologiilor agricole, intensivizarea a însemnat (J. Barloy, 1997):

- creşterea input-urilor de factori de producţie, adesea din afara exploataţiei (îngrăşăminte, combustibili, furaje,...). În zootehnie, cumpărarea furajelor are semnificaţia creşterii suprafeţei exploataţiei, mai exact, a lărgirii bazei piramidei trofice, dacă considerăm ferma un ecosistem;

144

- creşterea producţiilor, care a urmat firesc, creşterii intrărilor. Recoltele mai mari din sectorul vegetal au fost însoţite şi de creşterea conţinuturilor în materii utile (proteină, zaharoză, ulei,...). Progresele din zootehnie au însemnat creşteri ale productivităţii (peste 8.000 - 10.000l/vacă x an) şi prolificităţii animalelor (de exemplu, peste 20 de purcei/scroafă la o fătare). Rolul cunoştinţelor de genetică este evident în aceste evoluţii. Plantele şi animalele mai productive au, însă, cerinţe mai mari faţă de condiţiile de vegetaţie/creştere. Pentru a satisface aceste cerinţe, s-au făcut lucrări de drenaj, irigaţii, s-au construit adăposturi cu facilităţi, în termeni economici, a crescut investiţia de capital circulant;

- organizarea mai judicioasă a producţiei agricole, fără de care nu ar fi posibilă exploatarea mai intensivă a spaţiului exploataţiei şi a timpului (mai multe cicluri de producţie într-un an, culturi succesive, ...). S-a trecut astfel de la sisteme de policultură la specializare: o singură specie de animale şi câteva culturi într-o fermă.

Aceste schimbări tehnologice au antrenat modificări socio-economice precum: creşterea productivităţii muncii, a investiţiilor, a capitalului circulant, reducerea mâinii de lucru salariate, inserţia exploataţiei în sistemul economiei de piaţă şi intrarea sub incidenţa legilor acesteia.

Efectele intensivizării sunt multiple, directe şi indirecte, iar unele sunt greu de clasificat la efecte pozitive sau negative. Principalele efecte indirecte s-au manifestat asupra industriilor conectate cu agricultura:

- în amonte, industriile producătoare de îngrăşăminte, pesticide, maşini şi alte materiale agricole au cunoscut o dezvoltare de amploare;

145

- în aval, industria alimentară, de prelucrare a produselor agricole, a înregistrat o progresie spectaculară.

Din perspectivă informaţională, restructurarea fermelor prin intensivizare a necesitat şi o organizare mai bună şi o transmitere mai eficientă a cunoştinţelor agronomice. S-au dezvoltat în amonte cercetarea şi învăţământul agricol, ca şi serviciile de consultanţă.

Paleta efectelor pozitive decurgând din intensivizare merge de la asigurarea autosuficienţei alimentare şi securităţii alimentare a unor regiuni şi state, la creşterea productivităţii muncii, a calificării profesionale a agricultorilor, a standardului de viaţă al acestora. Aceste efecte s-au resimţit mult mai puţin în agricultura socialistă intensivă (mai ales în România), decât în agricultura intensivă din ţările cu economie de piaţă.

Dintre efectele negative ale intensivizării menţionăm:- afectarea de manieră mai mult sau mai puţin gravă,

ireversibilă sau reversibilă a mediului (degradarea resurselor de sol, apă, a peisajelor, reducerea biodiversităţii, riscuri sanitare, ...);

- fragilizarea exploataţiilor din punct de vedere economic, prin intrarea acestora în jocurile pieţei (situaţii de criză, fluctuaţii ale preţurilor resurselor şi produselor agricole, ...);

- atingerea unor praguri ale productivităţii biologice care se menţin cu investiţii (de toate felurile) mari şi dincolo de care este greu de avansat şi numai cu anumite riscuri (restrângerea bazei genetice, scăderea rezistenţelor la factori de mediu, ...).

6.4. Agrobiomuri. Tipuri de agroecosisteme

146

6.4.1. Culturi ierboase anuale şi bienaleCulturile ierboase anuale şi bienale sunt agroecosisteme

proiectate şi realizate de către om după modelul simplificat al ecosistemelor naturale tinere. Omul îşi propune obţinerea unei cantităţi maxime de biomasă utilă provenită de la 1 - 2 specii pe care le cultivă; celelalte specii din ecosistem reprezintă concurenţi ai plantei cultivate sau ai omului şi sunt înlăturate sistematic. în virtutea scopului propus, omul creează structuri adecvate agroecosi stemelor şi controlează permanent desfăşurarea proceselor din interiorul acestora.

Biotopul culturilor ierboase se caracterizează printr-o uniformizare spaţială accentuată a condiţiilor ecologice legate de substrat şi microclimat, deoarece omul are interesul distribuirii uniforme a resurselor, astfel ca toţi indivizii să realizeze producţia maximă. În acest scop, prin lucrări de îmbunătăţiri funciare şi agrotehnică omul creează pe suprafeţe întinse biotopuri evident diferite faţă de cele preexistente în mod natural prin modelarea componentei pedologice a acesteia şi uniformizarea spre valori cât mai apropiate de optimul plantei cultivate. Terasele din sud-estul Asiei cu bazine irigate pentru cultura orezului sau polderele olandeze constituie cele mai impresionante exemple de transformare a biotopurilor naturale în agrobiotopuri mult îndepărtate de starea lor iniţială. Cantitatea de energie pe care omul o investeşte pentru uniformizarea biotopului unui agroecosistem depinde de starea iniţială a acestuia şi este cu atât mai mare cu cât această stare se îndepărtează de cerinţele optime ale plantei de cultură. În acest context apare

147

evident că tratarea diferenţiată a teritoriului în funcţie de vocaţia sa ecologică naturală, poate micşora eforturile şi investiţiile de uniformizare printr-o amenajarea mozaicată şi realizarea unor agroecosisteme cu suprafeţe mai restrânse dar perfect omogene.

Microclimatul agroeeosistemului se edifică pe măsura dezvoltării fenologice a plantei cultivate, cu însuşiri proprii fiecăruia. Cu toate acestea, caracterul ierbos anual sau bienal al principalelor plante cultivate face ca diferenţele microclimatice să nu fie mari de la un agrosistem la altul, iar climatul general al regiunilor agricole mai întinse să manifeste un pronunţat grad de uniformizare cu tendinţa spre aridizare. Prin uniformizarea peisajului (landşaftului) datorită luării tuturor terenurilor în cultură, se pierde tot mai mult efectul stabilizator al anumitor ecosisteme naturale (cum ar fi pădurile) asupra climatului şi îndeosebi a circulaţiei apei şi a căldurii. Uniformizarea microclimatelor din regiunile agricole poate fi accentuată şi de irigarea practicată în zonele secetoase şi de desecarea terenurilor cu exces de umiditate. Situaţia este revelatoare la nivelul Europei unde nu există diferenţă netă între microclimatul agroeco-sistemelor din zonele cu climat oceanic şi cel al agroecosistemelor irigate din zonele cu climat continental. Implicaţiile acestei stări de lucruri sunt serioase, deoarece uniformizarea creează condiţii de extindere a arealului unor specii de buruieni şi dăunători dintr-o regiune în alta.

Analizate în timp, condiţiile de biotop din agroecosisteme nu urmează o evoluţie naturală impusă de ritmul sezonier ci sunt periodic perturbate prin intervenţia omului care seamănă, întreţine culturile, recoltează.

148

înseamnă că în agroecosistemele culturii ierboase, uniformizarea spaţială a condiţiilor de biotop se corelează cu o accentuare a variabilităţii sale în timp. Deoarece modificările determinate de intervenţia omului au în general caracter ritmic, ele au acţionat de la începuturile agriculturii ca factori de selecţie asupra speciilor spontane din agroecosistem determinându-le să-şi ajusteze ciclul de dezvoltare în funcţie de aceste modificări sau eliminând speciile care n-au putut realiza această adaptare.

Agrobiocenozele se constituie dintr-un număr mult mai restrâns de specii decât biocenozele naturale. Ele sunt dominate de puţinele plante de cultură care realizează matricea structurală şi funcţională a agroecosistemelor. Numărul plantelor ierboase de cultură este de cca. 300 specii la nivelul mondial (B. Brouck, 1975) şi de cca. 100 specii la noi, dar producţia de alimente se obţine aproape exclusiv pe seama unui număr mult mai restrâns de cca. 30 specii dintre care grâul, orezul porumbul, cartoful, batalele şi maniocul ocupă cea mare parte din suprafeţele cultivate. Populaţiile plantelor de cultură sunt reprezentate prin indivizi uniformi (obţinuţi prin selecţie îndelungată) care alcătuiesc un singur strat dominant ce include totodată aproape întreaga biomasă supraterană a agroecosistemului. În agricultura tradiţională s-au menţinut populaţii (soiuri) locale de plante cultivate care prin multitudinea lor au asigurat desfăşurarea unei variabilităţii genetice intraspecifice, capabilă să asigure perpetuarea procesului evolutiv al acestora. În agricultura modernă soiurile intensive, puţine şi cu bază genetică restrânsă, sunt implicate nu numai în mărirea

149

semnificativă a recoltelor ci şi în uniformizarea îngrijorătoare a agroecosistemelor de pe planetă.

Densitatea pe care o poate atinge o cultură astfel ca să realizeze producţia utilă maximă este determinată de competiţia indivizilor pentru resurse şi de interrelaţiile biochimice dintre aceştia, realizate îndeosebi prin secreţii radiculare.

Aceste secreţii contribuie la delimitarea spaţiului vital al fiecărei plante şi împiedică îndesirea peste anumite limite fixate prin evoluţia fiecărei specii. În cazul culturilor intercalate interrelaţiile biochimice pot favoriza îndesirea covorului vegetal prin efecte de neutralizare a toxinelor.

Buruienile completează în proporţii variabile componenta vegetală a biocenozei; numărul de specii este limitat, în România reprezentând cca. 10,8 % (650 specii) din flora ţării. Dintre acestea doar 135 specii sunt considerate la noi ca „buruieni problemă” prin frecvenţa şi pagubele produse în agroecosisteme. Flora segetală de buruieni a evoluat prin corelarea programelor alelopatice proprii cu cele ale plantei cultivate şi prin adoptarea unor strategii de supravieţuire corespunzătoare condiţiilor din agroecosistem. De altfel, însăşi menţinerea în agroecosisteme a fost condiţionată de existenţa la aceste specii cel puţin în stare latentă, a unor astfel de adaptări anterioare înfinţării agroecosistemelor.

Se cunoaşte astăzi că specii ca Anthemis arvensis, Matricaria inodora, Papaver rhoeas, Centaurea cyanus se dezvoltă bine în culturile de grâu dar creşterea lor este inhibată în culturile de secară în care alte specii ca Agrostemma githago şi Viola tricolor găsesc condiţii

150

alelopatice favorabile. În agroecosistem, acţiunea alelopatică poate să aibă efecte mai puternice decât concurenţa pentru resurse energetice şi minerale astfel inul este semnificativ inhibat în creştere de către Camelina microcarpa, cerealele de câmp Avena fatua, Cirsium arvense, Convolvulus arvensis etc.

În legătură cu caracterul juvenil pe care omul îl impune monoculturilor ierboase prin dese intervenţii, speciile de buruieni statornicite în acestea aparţin în cea mai mare parte grupei terofitelor caracterizate prin maturizarea rapidă şi producerea unor cantităţi ridicate de seminţe şi, într-o măsură mai redusă, perenelor geofite care îşi asigură înmulţirea prin germeni de reproducere vegetativă situaţi în sol. Speciile de buruieni perene hemicriptofite sunt doar accidental prezente, ele caracterizând stadii mai avansate de evoluţie a vegetaţiei ierboase.

Cu toate mijloacele drastice de combatere aplicate de către om, speciile de buruieni nu pot fi total eliminate din agroecosistem menţinându-se chiar şi în cazuri extreme prin câţiva indivizi care asigură un virtual potenţial de reîmburuienare. Se observă, în schimb, o dinamică activă a ponderii diferitelor specii în realizarea componentei spontane a fitocenozei, în funcţie de tipul şi intensitatea mijloacelor de combatere. Astfel la noi se constată o expansiune evidentă a speciilor Avena fatua, Sorghum halepense, Xanthium italicum, Galinsoga parviflora, Solanum nigrum ş.a. concomitent cu restrângerea ponderii şi arealului speciilor: Agrostemma githago, Stachys annua, Adonis aestivalis, Centaurea cyanus etc. În condiţiile ţării noastre s-a observat o restrângere a acestor specii până în 1979 şi o revenire odată cu renunţarea la erbicide.

151

În agrobiocenoze se menţine în permanenţă un număr de specii consumatoare, caracteristice plantei de cultură şi speciilor de buruieni care o însoţesc. Aceste specii au evoluat în condiţiile din agroecosisteme în strânsă legătură cu producătorii primari majoritari şi cu intervenţia repetată a omului, până la instituirea unei stări de echilibru relativ, constând din menţinerea atât a plantei cultivate cât şi a consumatorilor. Starea de echilibru bazată pe coevoluţia producătorilor şi consumatorilor din agroecosisteme se realizează prin mecanisme genetice complexe susţinute de heterogenitatea genofondului fiecăreia din populaţiile agroecosistemului. Consumatorii din agroecosisteme aparţin îndeosebi plantelor şi animalelor inferioare (bacterii, ciuperci, insecte, acarieni, viermi), cu variabiliate şi capacitate ridicată de reproducere. Cei mai mulţi consumatori (paraziţi sau fitofagi) au nutriţia specializată pentru consumul plantei de cultură dar în acelaşi timp şi capacitatea de adaptare la consumul speciilor spontane din agroecosisteme. Ca urmare ele îşi încheie ciclul de dezvoltare odată cu planta de cultură sau trec pe speciile spontane rămase în agroecosistem după recoltare şi în ecosistemele naturale învecinate. Pentru consumatorii animali se constată preferinţe faţă de anumite buruieni din agroecosisteme. Înlăturarea totală a acestor buruieni determină mărirea presiunii consuma-torilor respectivi asupra plantei de cultură, mărind gradul de dăunare. Menţionarea fenomenului bănuit, dar insuficient studiat la viermele sârmă (Agriotes sp.) nu pledează pentru menţinerea buruienilor în agroecosisteme, dar atrage atenţia asupra complexităţii interrelaţiilor care

152

concură la stabilirea a ceea ce înseamnă «prag economic de dăunare» a unei specii de dăunători sau buruieni.

Consumatorii se repartizează în agroecosistem în raport cu dispoziţia organelor plantei cultivate şi a buruienilor ce constituie sursă de hrană pentru aceştia, precum şi în raport cu condiţiile microclimatice create de fitocenoză. Mobilitatea consumatorilor animali şi limitele difuze ale stărilor de microclimat din agroecosistem, fac să se distingă cu greu o stratificare a consumatorilor. Se poate totuşi menţiona un strat edafic de grosimea celui explorat de rădăcinile plantei cultivate şi două straturi terestre unui inferior apropiat de sol până la 5 - 10 cm şi altul superior, mai puţin diferenţiat corespunzător înălţimii plantelor cultivate.

Reţeaua trofică a culturilor agricole este mult simplificată comparativ cu cea a ecosistemelor naturale. Ea este dominată de cele două lanţuri trofice impuse de om: planta cultivată om şi planta cultivată animal domestic om. Primul lanţ trofic este mai scurt şi antrenează biomasă vegetală utilizată direct de către om şi, ca atare, eficienţa lui energetică este maximă. Cel de al doilea lanţ trofic se instituie mai ales pe seama biomasei vegetale consumabilă direct de către om (în general produse secundare) reprezintă un mod de utilizare a acestei biomase în hrana umană prin intermediul animalelor.

Lanţurile trofice iniţiate de consumatorii spontani sunt concurente celor introduse de om şi se caută permanent suprimarea lor. Aceste lanţuri trofice au la origine producătorul primar reprezentat de planta de cultură sau speciile de buruieni din agroecosistem. Nivelul secundar

153

este reprezentat de plante parazite şi consumatori fitofagi, care se poate continua prin nivelul terţiar al prădătorilor. Cunoaşterea lanţurilor trofice spontane poate reprezenta baza de plecare pentru controlul de către om a paraziţilor şi dăunătorilor plantei cultivate. Cu tot efortul şi energia investită în acest scop, lanţurile trofice spontane nu pot fi înlăturate complet, dar în condiţii obişnuite ele antrenează o cantitate redusă de biomasă vegetală. Scăpate de sub controlul omului populaţiile de consumatori, de regulă din categoria plantelor şi animalelor inferioare, au capacitate de dezvoltare rapidă, amplifică lanţuri trofice străine de interesele omului, ce duc în final la prăbuşirea agroecosistemului. Dezvoltarea explozivă a unor paraziţi sau dăunători care au compromis diverse culturi pe suprafeţe apreciabile au dus de fapt la proliferarea peste limita suportabilă a unor astfel de lanţuri trofice.

Ca urmare a simplificării pronunţate a reţelei trofice, materia şi energia circulă în agroecosistemele de acest tip prin canale puţine şi largi, corespunzătoare mai ales celor două lanţuri trofice iniţiate de om. O caracteristică esenţială a celor două lanţuri trofice dominante în agroecosistemele culturii ierboase constă în aceea că biomasa vegetală este consumată aproape exclusiv în afara biotopului acestuia, datorită exportului de recoltă, adesea la sute de km depărtare. Fenomenul are o profundă semnificaţie deoarece echivalează cu transformarea migrării ciclice a elementelor caracteristice ecosistemelor naturale într-o migrare liniară, proprie şi altor procese iniţiate de om. Exportul permanent de biomasă din agroecosistem duce la sărăcirea treptată a acestuia în elemente nutritive şi accelerează pierderile energetice

154

până la limite incompatibile cu perpetuarea sa. Altfel spus, exportul de biomasă accelerează procesul de acumulare a entropiei în agroecosisteme.

Prin lanţurile trofice spontane, care însoţesc în ecosisteme lanţurile dominante impuse de om, circulă o cantitate redusă de materie şi energie, proporţională cu dimensiunile populaţiilor de specii consumatoare care realizează acest travaliu. Un loc deosebit de important în reţeaua trofică a agroecosistemului cultură ierboasă anuală îl ocupă lanţurile trofice din sol pe baza cărora întreaga biomasă rămasă după recoltare sau reintrodusă sub formă de fertilizanţi organici este transformată în humus şi în cele din urmă mineralizată. Se apreciază că într-un sol arabil cu fertilitate medie, biomasă acestor consumatori se ridică la cca. 25 t/ha substanţă vie (2,5 t/ha substanţă uscată) şi că activitatea lor trofică este extrem de intensă şi importantă.

Agricultura intensivă modernă a creat agroecosisteme cu o structură foarte simplă prin reducerea la valori nesemnificative a lanţurilor trofice spontane (combaterea bolilor şi dăunătorilor) şi prin renunţare în mare măsură la fertilizanţi organici (restrângerea bazei trofice a descompunătorilor). În aceste agroecosisteme se produce şi o accelerare maximă a circulaţiei materiei şi energiei prin puţinele canale importante impuse de om.

Productivitatea agroecosistemelor de tipul culturilor ierboase anuale se apreciază prin valoarea produsului agricol principal. Aceasta este rezultatul unor procese biologice care se desfăşoară în organismele plantelor de cultură, procese pe care omul le poate influenţa între anumite limite, fără a le controla însă în totalitate. Ca

155

urmare, producţia poate fi planificată tot între anumite limite, ea constituind funcţie de numeroşi parametri ai mediului. Problema mecanismelor de realizare a productivităţii agroecosistemelor culturi ierboase anuale şi a factorilor ecologici care limitează această productivitate este de o deosebită importanţă.

Stabilitatea internă (homeostazia) a monoculturilor este asigurată prin intervenţia reglatoare a omului. Scopul controlului efectuat de către om este de a conferi agroecosistemelor o maximă stabilitate în spaţiu şi timp faţă de fluctuaţiile inerente ale factorilor fizici şi permanenta presiune a componenţilor biologici spontani.

Agroecosistemele culturii ierboase anuale corespund structural şi funcţional ecosistemelor tinere (pioniere) din seria de succesiune ecologică naturală şi tind să evolueze ca şi acestea spre stadiul de maturitate corespunzător climaxului pedoclimatic. Fenomenul este evident în agroecosisteme abandonate, devenite pârloage, care evoluează spre ecosisteme de pajişti sau forestiere caracteristice regiunii în care acestea sunt situate (G. Bujorean, 1930). Întrucât omul este interesat să obţină o cantitate maximă de biomasă vegetală de pe urma plantei cultivate, el opreşte tocmai această evoluţie spontană a agroecosistemului într-un stadiu tânăr pe care îl menţine vreme îndelungată între anumite limite structurale şi funcţionale. Starea de relativă stabilitate pe care omul o impune agroecosistemului prin intervenţia sa intermitentă dar semnificativă reprezintă o stare de climax agricol sau agroecoclimax = agroclimax (I. Puia, V. Soran 1977, 1981). Ea se obţine prin investiţia din exterior de materie, energie şi informaţie (fertilizanţi, lucrări agricole,

156

management). Valoarea acestei investiţii depinde de biologia plantei cultivate şi de natura biotopului, înregistrând o cantitate minimă necesară creării şi întreţinerii structurilor funcţionale caracteristice. Peste această valoare, surplusul investit nu mai modifică în mod esenţial structura agroecosistemului ci numai intensitatea de desfăşurare a unuia sau altuia dintre procesele ce se desfăşoară în interiorul său. În funcţie de intervenţia reglatoare a omului, există în practică un mare număr de variante ale aceluiaşi agroecosistem ce pot fi ordonate între starea de cultură extensivă (corespunzătoare unei amenajări minime) şi starea de cultură intensivă (care beneficiază de o gospodărire superioară şi se îndepărtează mult de starea naturală posibilă). Aceste variante se deosebesc între ele prin intensitatea diferită a proceselor având ca rezultantă o recoltă utilă tot mai ridicată; ele corespund cu niveluri succesive ale agroecoclimaxului impus de om.

Intensitatea răspunsului agroecosistemului la intervenţia umană, apreciat după rata de creştere a recoltei utile este cu atât mai redusă cu cât acesta se îndepărtează mai mult de starea extensivă, potrivit modelului exprimat de curba Mitscherlich. Fenomenul corespunde cu o scădere a eficienţei investiţiei făcute, concomitent cu creşterea costului de menţinere a stabilităţii ecosistemului spre limita corespunzătoare caracterului intensiv şi sugerază necesitatea investiţiei cu prioritate a mijloacelor disponibile în agroecosistemele cu productivitate încă redusă şi, numai după aceea, în agroecosisteme aflate deja într-un stadiu foarte intensiv.

157

6.4.2. Pajişti permanente (naturale)Acest agrobiom include ecosistemele de pajişti naturale

exploatate de către om în scopul obţinerii de resurse alimentare prin intermediul animalelor domestice. Situate îndeosebi în zonele temperate, aceste agroecosisteme au origine mixtă edificându-se pe matricea deja existentă a unor ecosisteme naturale, ele sunt însă modificate semnificativ sub influenţa umană. Intervenţia omului se realizează direct prin recoltarea repetată a organelor vegetative aeriene, în fâneţe, fie prin introducerea animalelor domestice, pe păşuni. În ambele cazuri, omul modifică semnificativ caracteristicile structurale şi funcţionale ale ecosistemului natural, ceea ce îndreptăţeşte considerarea acestora ca agroecosisteme.

Biotopul corespunzător fiecăruia dintre aceste agroeco-sisteme manifestă o heterogenitate spaţială accentuată determinată mai ales orografic şi edafic. Aceeaşi heterogenitate se manifestă la nivel regional, constând cel puţin în Europa din existenţa unui număr apreciabil de biotopuri specifice, la care se ataşează un număr tot atât de variat de biocenoze, situate preponderent în zona cu relief accidentat de deal şi munte.

Caracteristicile biotopului determină instalarea în fiecare an a unei vegetaţii caracteristice, edificată de un număr apreciabil de specii. Chiar dacă numărul speciilor de spermatofite din cele mai bogate pajişti naturale de la noi şi în general din Europa Centrală nu trece de 100, într-o zonă mai întinsă cum este Europa de la litoral până în zonele alpine acest număr este de peste 1500 specii. Bogăţia florei de pajiştii face posibilă constituirea unor fitocenoze cu numeroase nişe ecologice.

158

Spre deosebire de situaţia din agroecosistemele de culturi ierboase, omul nu îndepărtează direct din fitocenoza ecosistemelor de pajişti decât puţine specii, evident vătămătoare sau toxice, acţiunea sa reglatoare la nivelul compoziţiei floristice manifestându-se îndeosebi prin modificarea lanţurilor trofice sau a caracteristicilor biotopului (drenare, fertilizare etc). Omul este interesat în menţinerea unei compoziţii complexe a fitocenozei, structurată pe 2 - 3 specii dominante, deoarece aceasta asigură productivitatea ridicată a agroecosistemului şi calitatea bună a biomasei recoltate. În pajişti, noţiunea de buruiană trebuie privită destul de atent deoarece conţinutul complex de macro- şi microelemente al biomasei, ca şi gustul şi uneori digestibilitatea se realizează cu aportul unor specii care trec singure ca slab furajere sau chiar buruieni.

Covorul ierbos al pajiştilor este edificat de hemi-criptofite perene şi prezintă în mod normal o structură complexă prin întrepătrunderea complementară a sinuziilor pe orizontală şi a straturilor de plante cu înălţimi diferite, pe verticală. Zoocenoza modificată cantitativ sub influenţa exploatării, rămâne totuşi complexă şi apropiată de caracteristicile naturale, cu excepţia erbivorelor şi carnivorelor sălbatice mari, înlocuite prin erbivorele domestice.

O faună imensă de nevertebrate continuă să rămână în păşuni şi fâneţe, integrându-se în lanţuri trofice competitive sau uneori cooperante cu cele pe care omul le-a iniţiat în aceste ecosisteme. Fauna aeriană ce intră în concurenţă pentru hrană cu erbivorele (insecte, acarieni, viermi, moluşte etc.) este completată cu o bogată

159

pedofaună (larve de insecte, viermi) ce constituie lanţuri trofice saprofage intersectate în reţeaua trofică cu cele de tip erbivor. Dispunerea speciilor de consumatori în structura spaţială a biocenozei se corelează cu structura covorului vegetal. Complexitatea biocenozei asigură posibilitatea de dezvoltare eşalonată a componentelor sale, astfel că la nivelul agroecosistemelor de pajişti permanente se asigură saturarea fenologică asociată cu o eficienţă ridicată în utilizarea resurselor din biotop.

Prin exploatare, compoziţia şi structura se modifică corespunzător modului de intervenţie a omului având ca tendinţă generală simplificarea şi uniformizarea atât a biotopului cât şi a biocenozei agroecosistemelor. În păşuni, omul acţionează la nivelul consumatorilor primari: înlătură mamiferele erbivore sălbatice mari, înlocuindu-le prin 1 - 2 specii de mamifere domestice, ceea ce înseamnă reducerea reţelei trofice naturale la un singur lanţ trofic dominant care antrenează cea mai mare parte a biomasei vegetale aeriene.

În fâneţe acţiunea umană constă din înlăturarea periodică prin cosit a biomasei vegetale aeriene şi utilizarea sa în hrana animalelor domestice în afara biotopului ecosistemului respectiv. După modul de exploatare şi tendinţa de desfăşurare a funcţiilor sale, fâneaţa se apropie de culturile ierboase anuale. Legătura cu aceste agroecosisteme se realizează mai evident prin intermediul pajiştilor cultivate care îmbină caracterele de pajişti cu cele de culturi ierboase.

Păşunatul exercită o acţiune complexă, selectivă asupra întregului ecosistem, modificându-i structura şi caracteris-ticile funcţionale. Rezultanta acestor acţiuni constă în

160

restrângerea compoziţiei floristice şi schimbarea dominantelor, corespunzătoare stadiului de climax pedoclimatic, prin dominante rezistente la păşunat, caracteristice agroecosistemului determinat de către om. Structura manifestă o simplificare accentuată prin eliminarea plantelor cu înălţimi ridicate şi proliferarea plantelor cu rozetă.

Configuraţia reţelei trofice a pajiştilor naturale se modifică sub acţiunea păşunatului ca urmare a schimbărilor survenite în biotop sau în covorul vegetal şi ca urmare directă a activităţii speciilor domestice. Copitele animalelor tasează solul, acţionând asupra unor consumatori legaţi de sol sau de straturile inferioare ale ecosistemului. La o pajişte de păiuş roşu (Festuca rubra), fauna de pe sol prezintă deosebiri mari între porţiunea nepăşunată şi cea păşunată, în prima fiind avantajate speciile umidofile în cea de a doua, speciile xerofile. Suprafeţele golaşe ce apar pe păşuni favorizează dezvoltarea larvară a speciilor xerofile cum sunt lăcustele. Deoarece păşunatul are ca urmare formarea permanentă de lăstari fragezi, numărul de indivizi ai unor specii ce se hrănesc cu aceştia creşte (lăcuste, ploşniţe, Sitona, Apion), pe când cel al unor specii mai adesea specializate (chrisomelide, omizi de fluturi ş.a.) scade. Astfel, suprapăşunarea, pe unele suprafeţe de pajişti din America de Nord, a dus la mărirea numărului de insecte fitofage, comparativ cu situaţia dintr-o pajişte nepăşunată după cum urmează: lăcuste de 9 ori, ploşniţe de 6 ori, furnici de 4-5 ori, cicade şi cărăbuşi de 2 ori (W. Tischler, 1965). Având în vedere că acestea se hrănesc în special cu primordii vegetale se poate aprecia că fenomenul corespunde

161

proliferării nivelului consumatorilor primari (fitofagi) şi accentuării concurenţei cu specia domestică. Păşunatul deranjează de regulă consumatorii secundari (insecte şi acarieni prădători, vertebrate insectivore) care controlează nivelul fitofagilor din pajiştile naturale favorizând şi pe această cale proliferarea fitofagilor în păşuni.

Lanţurile trofice parazitare se articulează în reţeaua trofică a pajiştilor naturale ca verigi esenţiale şi caracteristice, în menţinerea echilibrului acestora. Prin introducerea speciei domestice se modifică nu numai lanţurile de tip erbivor ci şi întregul cortegiu de lanţuri trofice parazitare care se grefau obişnuit pe primele. Se înregistrează proliferarea populaţiilor de paraziţi specifici animalelor domestice (bacterii, protozoare, viermi, insecte etc.) existente în ecosistem sau introduse odată cu specia domestică. Lanţurile parazitare având ca gazdă definitivă sau intermediară animalele domestice determină scăderea şi sau deteriorarea calilativă a producţiei acestora (carne, ouă, lână, piei) şi face deseori imposibilă extinderea unor specii domestice pe suprafeţe propice păşunatului: Muştele ţeţe, transmitătoare ale tripanosomiazelor reprezintă una din cauzele neadaptării bovinelor din rase perfecţionate în unele regiuni africane. Cercetările întreprinse asupra lanţurilor parazitare din păşuni relevă creşterea populaţiilor de insecte (muşte, ţânţari, păduchi) acarieni (ploşniţe, păianjeni) şi viermilor paraziţi, concomitent cu extinderea populaţiilor de bacterii şi virusuri pentru care acestea constituie, de regulă, vectori sau gazde intermediare.

Lanţurile trofice saprofage din ecosistemele de pajişti naturale realizează mineralizarea biomasei vegetale şi

162

animale, moarte (frunze, fructe, rădăcini, dejecţii, cadavre de animale) cu viteză variabilă în funcţie de condiţiile de biotop, în păşuni se introduc, în sol prin călcare o bună parte din resturile părţilor aeriene ale plantelor. Acestea împreuna cu resturile de rădăcini, concentrate mai ales în straturile superficiale ale solului constituie suportul nutritiv al unei bogale faune de consumatori care asigură mineralizarea într-un ritm mai rapid decât în pajiştile naturale. Pedofauna pajiştilor naturale permanente este dominată de viermi şi mai ales de râme. Adesea, la un hectar de păşune ce întreţine 2 animale de câte 500 kg pot să existe în sol până la 4 milioane viermi cu greutate proaspătă de 2 tone. Acţiunea acestor viermi este foarte eficace în menţinerea fertilităţii solului.

În păşuni apare foarte important grupul de lanţuri trofice saprofage care au ca efect descompunerea bălegarului produs de animalele domestice. Aceste lanţuri completează lanţul trofic erbivor dominant, asigurând utilizarea în continuare a energiei şi elementelor cuprinse în substanţele organice elemente ca deşeuri nedigerate, până la mineralizarea lor completă. Ţesătura de lanţuri trofice care asigură descompunerea bălegarului, trecută mult timp cu vederea are o importanţă deosebită evidenţiată prin absenţa lor pe păşunile australiene în primii ani după introducerea acolo a animalelor domestice din Europa. Activitatea organismelor saprofage previne acoperirea păşunilor cu bălegar (apreciată ca fiind de cca. 3 % pe an = 800 m2/an, la o încărcătură de 2 bovine/ha), determină împrăştierea elementelor nutritive, evită poluarea solului şi vegetaţiei, echilibrează raportul graminee/leguminoase favorizându-le pe primele

163

facilitează dezvoltarea râmelor şi a altor nevertebrate ce afânează solul (W. Tischler 1975). Descompunerea bălegarului se face cu participarea unui număr extrem de mare de specii consumatoare aparţinând atât regnului animal (larve de insecte, acarieni, viermi, protozoare. etc.) cât şi celui vegetal (ciuperci, bacterii).

În fâneţe, cositul repetat executat de regulă la date calendaristice apropiate, are efect selectiv asupra populaţiilor de plante şi menţine în biocenoză numai speciile de plante care reuşesc să asigure germeni de reproducere şi să acumuleze substanţe de rezervă suficiente înainte de data cositului sau pe cele care reuşesc să realizeze cele două cerinţe şi după această dată. Cositul stimulează uniformizarea dezvoltării fenologice a speciilor de plante determinând apariţia de ecoforme perfect adaptate acestui mod de exploatare.

În acord cu dezvoltarea covorului vegetal şi intervenţia cositului se modifică şi compoziţia faunei fâneţelor şi raportul dintre efectivele populaţiilor de consumatori. Cositul echivalează cu îndepărtarea aproape a întregii biomase aeriene, ceea ce înseamnă restrângerea bazei trofice pentru numeroase populaţii de consumatori (îndeosebi nevertebrate); cositul înseamnă totodată şi aridizarea bruscă a microclimatului din pajişti. Este evident că îndepărtarea fitocenozei existente cu structura sa ajunsă aproape de maturitate înseamnă suprimarea a numeroase nişe ecologice şi crearea treptată a altora. În urma cositului, proliferează speciile preferant xerofile. Imediat după cosit se declanşează dezvoltarea primordiilor vegetale şi apariţia unei biomase proaspete care constituie hrană pentru fitofagi puţin specializaţi. Momentul

164

cositului corespunde cu o remaniere semnificativă a structurii biocenozei asemănătoare în multe privinţe cu cea produsă prin păşunat, de aceea şi dinamica diverselor populaţii de consumatori urmează tendinţe comune. Deoarece lanţul trofic dominant plantă animal domestic om se desfăşoară în cazul fâneţelor în afara acestora, reţeaua trofică naturală existentă nu mai este afectată ca la păşuni şi de prezenţa masivă a populaţiei de animale domestice, ci numai de exportul brusc de biomasă.

Exploatarea îndelungată a unei pajişti prin cosit aduce după sine instalarea unui echilibru corespunzător stării de agroecoclimax cu alţi parametri structurali şi funcţionali decât ai pajiştilor naturale. În absenţa intervenţiei omului, fâneaţa se degradează fiind înlocuită de altă biocenoză corespunzătoare seriei naturale de succesiune (la noi se întinde în general spre instalarea vegetaţiei forestiere). Fenomenul a fost bine observat la unele rezervaţii naturale de fâneaţă (rezervaţia pentru ocrotirea bujorului Paeonia tenuiflora la Zaul de Câmpie) unde prin renunţarea la cosit, din raţiuni de ocrotire, a fost afectată însăşi existenţa plantei ocrotite adaptată la regim de cosit periodic.

Productivitatea primară a agroecosistemelor de păşuni şi fâneţe se realizează pe seama unui covor vegetal compus din hemicriptofite, fotosintetic active aproape tot timpul anului, ceea ce face ca randamentul de conversie a energiei solare în medie de 0,8 - 1,3 % să întreacă media biosferei şi să fie comparabil cu cel înregistrat la agroecosistemele culturi ierboase anuale din aceeaşi zonă geografică. Biomasa aeriană constituie fracţiunea recoltabilă din producţia primară şi interesează în mod direct omul. Ea poate fi crescută până la un anumit nivel,

165

printr-o exploatare raţională constând din optimizarea numărului de cosiri sau păşunări. Peste nivelul optim biomasa aeriană scade ca urmare a reducerii sistemului radicular în corelaţie cu reducerea aparatului foliar şi a compuşilor dirijaţi spre rădăcini.

Circulaţia substanţei în ecosistemul de păşuni păstrează în linii mari caracteristicile ecosistemelor naturale, lanţul trofic dominant impus de om prin introducerea speciei domestice se închide de regulă în limitele ecosistemului. În acelaşi mod, numeroase lanţuri trofice susţinute de consumatori naturali asigură circulaţia ciclică a elementelor nutritive. Exportul de biomasă din păşune este reprezentat îndeosebi prin biomasa animalelor sau a produselor lor şi este cu atât mai mare cu cât încărcătura de animale şi productivitatea primară a păşunii este mai mare. Pe păşunile cu productivitate redusă se menţine la valori mici, astfel că circulaţia substanţelor rămâne timp îndelungat în limite aproape constante. Pe păşuni cu productivitate mare a covorului vegetal şi exploatare intensă cu animale, exportul de elemente devine semnificativ şi menţinerea productivităţii se realizează numai prin completarea acestora, odată cu administrarea de fertilizanţi. În cazul fâneţelor, exportul de biomasă din ecosistem este mai mare iar revenirea elementelor nutritive se realizează numai prin acţiunea omului. Cercetările privind efectul fertilizării pajiştilor permanente şi temporare (semănate) arată ca randamentul de recuperare a elementelor nutritive este de regulă mai mare în aceste agroecosisteme decât în restul culturilor agricole şi susţin ideea că fertilizarea pajiştilor permanente reprezintă un mijloc de creştere a productivităţii.

166

Biomasa vegetală din păşuni şi fâneţe este indirect utilizată de către om prin transformarea ei în biomasa sau produse a animalelor domestice de regulă bovine sau ovine. Cel mai ridicat randament de conversie se obţine la transformarea de către vaci a furajelor în lapte şi ajunge la valori de 13-20 %. La producţia de carne randamentul conversiei energetice nu depăşeşte nici la bovine şi nici la ovine 3-4 %. Cu toată eficienţa redusă a acestui lanţ trofic, utilizarea biomasei pajiştilor prin intermediul animalelor domestice rămâne singura alternativă şi pentru viitorul apropiat al alimentaţiei umane.

Agroecosistemele de păşuni şi fâneţe permanente (naturale) păstrează în mare măsură mecanismele de autoreglare caracteristice stărilor naturale anterioare exploatării de către om. În consecinţă, ele realizează starea staţionară de agroecoclimax pe fondul stabilităţii naturale, printr-o intervenţie redusă a omului.

6.4.3. Plantaţii de pomi şi arbuşti fructiferi

Plantaţiile de pomi şi arbuşti (inclusiv cele de viţă de vie) sunt agroecosisteme create de om după modelul ecosistemelor naturale forestiere, localizate de regulă în biotopuri ocupate anterior de către acestea. De-a lungul unei lungi perioade de agricultură tradiţională, ele se întindeau, în zona temperată, pe suprafeţe apreciabile doar în regiunile colinare şi rareori în lunci, în ambele cazuri alternând cu pădurile naturale de care se apropie printr-o serie de caractere comune, manifestate atât la nivelul biotopului cât şi al biocenozei.

167

Biotopul. Bazinele pomicole tradiţionale (de tip exhaustiv) corespunzătoare tipului extensiv, situate la noi în regiunea colinară şi de podiş, constituie agrobiomuri complexe dispersate în condiţii orografice microclimatice şi edafice foarte variate. Variaţiile expoziţiei, înclinaţiei şi substratului determină o heterogenitate corespunzătoare a biotopurilor la nivel pedologic şi microclimatic. Această heterogenitate este evidentă atât în cadrul agrobiomului cât şi al fiecărui agroecosistem în parte.

Biocenozele sunt edificate de plante lemnoase fanerofite şi au compoziţie şi structură complexă. În livezile tradiţionale, extensive, speciile pomicole sunt plantate în amestec sau parcele cu o singură specie, au suprafeţe reduse şi sunt dispuse în mozaic, generând în acest ultim caz o diversitate mare la nivel regional. Pomii şi arbuştii cultivaţi realizează un microclimat caracteristic determinat atât de specie, cât şi de sistemul de cultură; există în general porţiuni umbrite şi porţiuni expuse radiaţiei solare ce pot să alterneze în timpul zilei. Ca urmare stratul ierbos, edificat în general de graminee formează sinuzii imbricate indicatoare de microclimat şi substrat pedologic. În coroana arborilor fructiferi se dezvoltă un număr mare de specii parazite, de bacterii şi ciuperci constituind consorţii complexe.

Zoocenoza spontană carcateristică plantaţiilor şi viilor tradiţionale este constituită din specii numeroase, mai ales insecte, acarieni şi păsări ale căror efective rămân moderate, fiind reglate prin intermediul unei reţele de interacţiuni trofice şi biochimice.

Reţeaua trofică este dominată ca şi în cazul altor agroecosisteme de către om care se comportă ca frugifor,

168

el consumă fructele din ecosistem stabilind astfel un lanţ trofic simplu plantă om specii detritivore. În afara acestui lanţ se dezvoltă numeroase alte lanţuri trofice de tip erbivor şi parazit susţinute de speciile spontane. Primele se edifică pe seama consumului de organe vegetative şi fructe de către fitofagi sau prin absorbţia de sevă elaborată de către paraziţii vegetali (ciuperci, bacterii) şi de către fauna sugătoare de sevă. Lanţurile trofice saprofite realizează mineralizarea biomasei vegetale moarte prin consumul de către fauna şi flora saprobiontă de la suprafaţa solului şi din straturile superficiale ale acestora. Se remarcă în reţeaua trofică a acestor agroecosisteme importanţa majoră a consuma-torilor de gradul I şi gradul II precum şi a paraziţilor şi consumatorilor fitofagi. Aceştia din urmă amorsează lanţuri bazate pe hiperparazitism ca nişte diverticule ale lanţului trofic erbivor.

Atât fenomenul de prădătorism cât şi hiperparazitismul joacă rol major în menţinerea la efective scăzute a populaţiilor dăunătoare de fitofagi din livezile extensive. Datele referitoare la o pasăre cum este graurul (Sturnus vulgaris) recunoscută ca dăunătoare în arealul de iernare sau chiar şi la noi în perioada de toamnă (I. Korodi-Gall, 1962), menţionează că în timpul reproducerii o pontă compusă din 5 pui consumă până la maturitatea cca. 2,5 kg hrană, compusă din peste 6000 indivizi de insecte (coleoptere, ortoptere, diptere ş.a.) acarieni şi viemi din care peste jumătate dăunători activi ai pomilor fructiferi. Fenomenele de prădătorism şi hiperparazitism destul de puţin avute în vedere până acum ar putea fi mult mai eficient utilizate în combaterea integrată a dăunătorilor,

169

preconizată pentru etapa următoare a gospodăririi agroecosistemelor (agricultura ecologică). Aceste relaţii trofice pot fi redate prin schema următoare:

Plantă (P) erbivor (fitofag) C1 prădător C2

parazit C2 parazit C3

parazit C3

Biomasa exportată ca recoltă din livezile extensive reprezintă un procent redus faţă de biomasa totală, fapt ce nu stânjeneşte circulaţia substanţei si energiei. Acestea se desfăşoară după modelul natural, caracterizat prin circulaţia ciclică a elementelor şi scurgerea continuă a unui flux de energie de provenienţă aproape exclusiv solară. Investiţia de energie realizată de către om în livezile extensive este redusă, fiind mai mare în fazele de înfiinţare a plantaţiei iar apoi la maturitatea acesteia aproape neglijabilă. Plantaţiile extensive, dispun de o mare capacitate de menţinere a stabilităţii interne şi în consecinţă, starea lor de agroecoclimax poate fi uşor atinsă prin participarea redusă a omului şi contribuţia masivă a mecanismelor reglatoare naturale.

Agroecosistemele intensive şi superintensive de pomi şi arbuşti fructiferi (inclusiv plantaţiile de viţă de vie) se deosebesc destul de mult de cele tradiţionale extensive, tinzând prin caracteristicile lor generale spre agroecosistemele de culturi ierboase. Ele ocupă biotopuri uniformizate prin acţiunea omului care modelează substratul.

170

Biocenoza este edificată pe suprafeţe mari de o singură specie şi deseori de un singur soi al speciei pomicole. Acestea realizează de regulă densităţi ridicate, corelate cu o talie redusă. Tendinţa de îndesire şi talia redusă modifică parametrii obişnuiţi ai climatului în sensul uniformizării sale spre caracteristicile unui climat de tufişuri. Stratul ierbos este înlocuit prin culturi intercalate (ovăz, borceag, batate etc.) sau pur şi simplu înlăturat prin praşile repetate sau erbicidare. Aceasta are ca efect eliminarea funcţiei de protecţie a solului de către stratul ierbos, concomitent cu diminuarea bazei trofice pentru numeroase specii de consumatori. În consecinţă, numărul de specii consumatoare se reduce iar cele rămase sunt supuse unui control biocenotic mai lejer ceea ce creează pericolul dezvoltării explozive a fitofagilor. Omul intervine în agroecosistemele intensive prin dese stropiri cu pesticide şi lucrări agrotehnice care au profunde efecte perturbatoare asupra echilibrelor biocenotice. Fenomenul echivalează cu instituirea în timp a unei variaţii pronunţate a condiţiilor oferite de ecosistem consumatorilor, ceea ce traduce prin fluctuaţii corespunzătoare a efectivelor lor populaţionale. Menţinerea la niveluri reduse ale populaţiilor de dăunători reprezintă problema esenţială a acestor agroecosisteme. Ea nu mai poate rezulta din interrelaţiile cenotice ci numai prin intervenţia reglatoare a omului, cu investiţii apreciabile de energie externă.

Exportul de recoltă din plantaţiile intensive atinge proporţii semnificative faţă de biomasa speciilor pomicole tot mai reduse ca talie, secătuind solul în elemente nutritive. La acesta se mai adaugă şi exportul realizat datorită culturilor ierboase intercalate, şi eroziunii pluviale

171

accentuate. Funcţionarea acestor agroecosisteme cu realizarea unei productivităţi ridicate este posibilă numai prin completarea elementelor exportate cu fertilizanţi proveniţi din exterior.

6.4.4. Culturi protejate

Agroecosistemele culturii protejate sunt generate pe suprafeţe apreciabile de agricultura modernă a ţărilor din zona temperată şi urmăresc prelungirea perioadei de vegetaţie a unor plante legumicole sau ornamentale în perioade cu condiţii nefavorabile. La acestea se adaugă în ultimii ani culturile de talofite destinate producerii de resurse de hrană pentru om şi animale, în bazine cu condiţii ecologice strict controlate. Primele agroecosisteme de acest tip au fost răsadniţele, destinate să protejeze culturile în primele stadii de dezvoltare, care apoi îşi încheiau ciclul biologic până la recoltare, într-un alt biotop, specific culturilor ierboase de câmp. Înfiinţarea agroecosistemelor de seră în care culturile sunt protejate pe întreaga perioadă de dezvoltare a fost posibilă numai odată cu utilizarea energiei fosile.

Biotopul acestor agroecosisteme este realizat şi strict controlat de către om care investeşte cantităţi apreciabile de energie pentru reglarea permanentă a factorilor ecologici de microclimat şi nutriţie minerală în raport cu necesităţile plantei cultivate. Profunzimea acestei reglări depinde de nivelul cunoştinţelor omului privind ecologia speciei cultivate de-a lungul dezvoltării sale fenologice şi interacţiunile existente în cadrul biocenozei. Pe întreaga suprafaţă a agroecosistemului, biotopul manifestă un grad

172

foarte ridicat de omogenitate ce se menţine cu puţine modificări şi în timp.

Biocenoza acestor agroecosisteme rămâne nesaturată prin cultivarea, cu precădere, a unei singure specii, prin înlăturarea buruienilor şi controlul strict al bolilor şi dăunătorilor. Conexiunile trofice de la nivelul biocenozelor se realizează pe baza reţelei existente anterior în agroecosistemele neprotejate. Ele se modifică însă sub aspect cantitativ prin favorizarea unor anumite specii de consumatori primari de către climatul cald şi umed. În aceste agrosisteme se produce şi proliferarea ciupercilor parazite de tipul: făinare (Sphoerothaeca fuliginea), pătarea cafenie la tomate (Cladosporium fulvum), fuzarioză (Fusarium sp.), bacterioze (Corynebacterium michiganense), viroze, a sugătorilor de sevă: afide (Misus persicae), musculiţa albă (Trialeurodes vaporariorum) şi a nematozilor (Melcidogyne incognita). Adesea apar pe fondul relaţiilor existente, lanţuri noi determinate de consumatori fitofagi importaţi din ţinuturi mai calde, cum este musculiţa de seră care în timpul verii trece şi în agroecosistemele neprotejate din jur. Consumatorii secundari care dezvoltă lanţuri trofice bazate pe prădătorism (animale răpitoare) şi hiperparazitism (paraziţi ai animalelor) sunt împuţinaţi ca urmare a reducerii consumatorilor fitofagi şi a fluctuaţiilor mari a efectivelor lor. Nişele trofice ale agroecosistemului sunt profund nesaturate. În consecinţă, nivelurile superioare ale piramidei trofice exercită o slabă acţiune de control asupra consumatorilor fitofagi cu permanentă tendinţă de dezvoltare explozivă a populaţiilor lor. Menţinerea la niveluri reduse a acestora se realizează prin

173

acţiuni drastice de combatere care încarcă şi mai mult investiţia de energie, şi aşa mare, destinată realizării microclimatului.

Producţia primară a biocenozei este reprezentată aproape exclusiv prin biomasa realizată de planta de cultură. În cea mai mare parte, biomasa aeriană este îndepărtată din biotop, fie pentru utilizarea ca recoltă, fie pentru eliberarea rapidă a terenului în vederea unui nou ciclu de producţie. Consecinţa exportului masiv de biomasă este reducerea bazei trofice pentru reducătorii din sol şi perturbarea raportului normal dintre populaţiile lor, concomitent cu înlocuirea circulaţiei ciclice cu o circulaţie accentuat liniară. Perpetuarea agroecosistemului la niveluri ridicate de productivitate este posibilă numai prin completarea corespunzătoare a pierderilor, cu fertilizanţi organici (care asigură eliberarea treptată a elementelor nutritive prin activitatea descompunătorilor) sau cu fertilizanţi minerali aplicaţi eşalonat (pentru prevenirea levigării lor).

Analiza energetică a agroecosistemelor protejate arată că toate se menţin numai pe baza unei investiţii energetice din partea omului, mult superioară agroecosistemelor similare din condiţii de câmp. Sub aspectul eficienţei ecologice a acestei investiţii, cele două tipuri de agroecosisteme protejate se plasează în situaţii total diferite. Agroecosistemele protejate destinate producerii de răsaduri, răsadniţe sau solarii asigură parcurgerea perioadei de creştere lentă a aparatului foliar al plantelor de cultură într-o perioadă premergătoare sezonului favorabil de vegetaţie, de aceea după transplantarea în câmp investiţia energetică este recuperată prin fotosinteza

174

intensă pe tot parcursul perioadei de vegetaţie. Utilizarea acestora determină de fapt prelungirea perioadei favorabile de vegetaţie.

Agroecosistemele de seră în care planta vegetează până la recoltarea produsului agricol nu se justifică energetic deoarece cantitatea de energie înglobată în produsul alimentar obţinut (ex. castraveţi, tomate, ardei etc.) este mult sub conţinutul de energie investită. Se recunoaşte faptul că aceste agroecosisteme oferă alimente vegetale proaspete într-un anotimp când ele lipsesc în mod normal dar completarea acestor alimente se poate face pe alte căi cu mai puţină cheltuială de energie - în ultimă instanţă prin conservarea unor produse similare obţinute în agroecosisteme de câmp, mult mai bogate în principii alimentare importante. Crearea agroecosistemelor de seră nu a fost dictată cum ar fi firesc de rezolvarea pe scară largă a unor probleme esenţiale de alimentaţie ci mai ales de conjuncturi economice, vizând valorificarea cu profit cât mai mare a unor resurse energetice. În condiţiile actualei crize energetice, agroecosistemele de seră se orientează spre utilizarea energiei calorice din apele industriale de răcire, de la diverse procese tehnologice, a apelor termale, utilizarea unor surse neconvenţionale ca bioconversia sau energia solară.

6.4.5. Complexe zootehnice de creştere intensivă a animalelor

Acestea reprezintă agroecosisteme create de zootehnia modernă pentru obţinerea de producţii mari, constante. La baza lor stă concentrarea într-un spaţiu restrâns a unui

175

număr mare de consumatori primari, reprezentaţi de animale domestice. Fiecare dintre complexele zootehnice poate fi considerat ca segment al unui agroecosistem mai larg, în care el reprezintă nivelul consumatorilor primari introduşi şi menţinuţi de către om. În acelaşi timp, un complex zootehnic se poate aborda şi prin prisma unui agroecosistem cu parametri structurali şi funcţionali proprii, a cărui existenţă este condiţionată de importul permanent de biomasă din exterior. Printre ecosistemele naturale acesta are drept corespondenţi ecosistemele heterotrofe (sau minore) din peşteri şi abisurile oceanelor, lipsite de producători primari. Cel de al doilea mod de abordare prezintă avantajul unei analize mai detaliate a proceselor din interiorul complexelor zootehnice cu condiţia de a nu le disocia complet de baza trofică şi mediul în care sunt amplasate.

Condiţiile de biotop vizează îndeosebi întreţinerea în adăposturi a unui microclimat (temperatură, umiditate, luminozitate etc.) care să asigure pentru fiecare specie o productivitate maximă, indiferent dacă aceste condiţii corespund sau nu optimului biologic al speciei, fixat genetic de-a lungul filogeniei acesteia. Exemplu în acest sens stă iluminatul adăposturilor şi spaţiul de deplasare asigurat indivizilor, care nu corespund decât optimului productiv.

Biocenoza. Complexele zootehnice concentrează animale domestice aparţinând unei specii şi deseori unei singure rase cu performanţe productive ridicate. Indivizii sunt repartizaţi în adăposturi şi boxe pe categorii de vârstă şi sexe constituindu-se populaţii omogene genetic şi fenotipic, ceea ce influenţează profund starea biologică şi

176

productivă a acestora. Astfel la animalele crescute în adăposturi, se observă modificări de comportament datorate omogenităţii populaţionale şi aglomerării în biotopul uniform manifestate prin pierderea instinctului de teritorialitate şi a instinctului matern, creşterea agresivităţii, instalarea unei stări de stress mai mult sau mai puţin generalizat, reducerea imunităţii.

Omul are interesul să menţină în ecosistem o stare maximă de nesaturare a nişelor ecologice prin înlăturarea oricăror specii în afara celei care asigură producţia. Cu toate acestea, animalele domestice sunt însoţite în adăposturi şi de alte specii de consumatori care pătrund din ecosistemele învecinate şi exercită, fie activitatea de concurenţă pentru hrană ca în cazul rozătoarelor, fie mai cu seamă activitate parazitară, instituind lanţuri trofice cu manifestare patogenă caracteristică fiecărui tip de complex. Nesaturarea nişelor ecologice din ecosistem, la nivel macroscopic favorizează dezvoltarea explozivă a unor populaţii de microorganisme şi saturarea nişelor la nivel microscopic până la 2,96 miliarde bacterii/cm2 în boxele pentru scroafe (după Poleakov şi Dudniţki, 1976). În complexele de animale predomină microorganismele condiţionat patogene, în cele mai multe cazuri constatându-se o dezvoltare intensă a speciilor producătoare de pneumonii, gastroenterite, salmoneloze, pasteureloze. Se constată de asemenea diferenţierea, după aplicarea de antibiotice în furaje, apariţia în tulpini de microorganisme rezistente la antibiotice şi dezvoltarea atipică a populaţiilor cu manifestări patologice lente (N. Dinu, 1977). În mod firesc sunt favorizate populaţiile de microorganisme la care germenii se transmit direct sau

177

prin intermediul speciilor spontane din adăposturi (viermi, insecte, rozătoare). Manifestarea caracterului patogen al speciilor de microorganisme din complexele zootehnice este favorizată de omogenitatea genetică a populaţiilor de animale domestice.

Baza trofică a animalelor din complexele zootehnice este reprezentată prin culturi furajere (şi mai puţin prin fâneţe) învecinate sau situate deseori la distanţe mari. Ca urmare, aprovizionarea cu furaje se realizează printr-o concentrare a acestora de pe arii întinse cu investiţii apreciabile de energie şi mijloace tehnice. Se înregistrează în felul acesta o disjuncţie extremă între nivelul producătorilor ce realizează baza trofică şi nivelul consumatorilor, ceea ce are consecinţe evidente asupra circulaţiei generale a materiei şi energiei.

Performanţele productive ale animalelor utilizate în complexele zootehnice se manifestă prin randamente ridicate de conversie a energiei şi proteinei din furaje în energie şi proteină de natură animală, ce poate să ajungă până la 1:4 în cazul speciilor monogastrice (porcine, păsări). La creşterea acestui randament contribuie pe lângă valoarea biologică a raselor şi procesul de reducere la minimum al funcţiilor fiziologice de căutare a hranei şi optimizare a compoziţiei raţiei alimentare. Considerând doar procesul de transformare a furajelor în biomasă animală, randamentul energetic apare foarte ridicat dar acesta nu reprezintă decât o verigă dintr-un şir de activităţi consumatoare de energie destinate producerii şi prelucrării, transportului şi administrării hranei animalelor. Luând în mod firesc în calcul şi aceşti

178

parametri, randamentul de conversie energetică devine mult mai mic.

Principalele furaje utilizate în raţia alimentară a animalelor din complexele zootehnice sunt de tipul concentratelor provenite din cereale şi leguminoase completate uneori cu produse de origine animală (faină de peşte, faină de carne). Completarea raţiilor animalelor crescute în complexe, cu proteină de origine animală, le plasează în mod paradoxal în aceeaşi nişă ecologică cu omul, transformându-le în unele cazuri din erbivore în omnivore. În acest sens menţionăm că în 1981 mai mult de 14 milioane tone de peşte au fost transformate în faină pentru hrana animalelor (Marie Compte şi colab., 1984). Aceste furaje conţin cantităţi apreciabile de compuşi utilizabili direct în dieta umană, fapt ce evidenţiază relaţii de concurenţă între animale crescute în complexe intensive şi specia umană, acut manifestate în ţări cu resurse alimentare modeste.

Controlul omului asupra populaţiilor din complexele de creştere intensivă, manifestat prin crearea unor biotopuri artificializate şi prin stabilirea efectivelor de animale, se face cu consumuri mari de energie. Aceste consumuri trebuie global evaluate de la proiectarea complexelor.

Complexele de creştere intensivă a animalelor generează serioase probleme ecologice datorate producerii, într-un spaţiu restrâns, a unor concentraţii mari de reziduuri digestiv-metabolice. Deoarece reziduurile sunt evacuate prin spălarea cu apă, înseamnă că aceste ecosisteme sunt producători majori de ape uzate cu un puternic potenţial de poluare a ecosistemelor din jur. Caracterul poluant este determinat prin încărcătura mare

179

de substanţe organice, populaţii de microorganisme, agenţi de spălare etc. ce produc o serie de perturbări menţionate !a capitolul privind poluarea şi activitatea agricolă.

În afara problemelor de poluare pe care le comportă reziduurile de la complexele zootehnice, se pune şi problema utilizării biomasei pe care aceste reziduuri o mai conţin prin antrenarea ei în circuite trofice închise care să asigure recuperarea elementelor nutritive şi a energiei.

Stabilizarea reziduurilor de la complexele zootehnice şi utilizarea lor în condiţii de protecţie a ecosistemelor înconjurătoare vizează două direcţii principale: 1) includerea lor în circuite naturale astfel ca ele să nu polueze mediul ambiant ci să devină pe cât posibil utile în producţia de hrană şi 2) reciclarea acestor reziduuri ca surse de hrană pentru animale chiar în complexele zootehnice.

Prima direcţie de utilizare a deşeurilor zootehnice poate manifesta variante numeroase, deseori complementare cum sunt: utilizarea ca îngrăşământ organic pe terenurile agricole, administrat direct prin irigare cu ape uzate sau compostat prin fermentaţie, utilizarea ca sursă de energie cu producere de biogaz în staţii speciale de piroliză, utilizarea reziduurilor ca sursă de hrană pentru microorganisme furajere cum sunt: alge (Chlorella, Scenedesmus, Spirulina), drojdii şi mucegaiuri (Torula, Trichoderma), sau pentru insecte şi viermi producători de proteină furajeră.

Cea de a doua direcţie propune utilizarea unei părţi a reziduurilor de la complexele zootehnice în furajarea directă a animalelor domestice prin intermediul unor procese de coprofagie dirijată. Ideea porneşte de la

180

conţinutul ridicat de substanţe nutritive pe care îl mai au dejecţiile animalelor domestice cum sunt iepurii şi de la observarea unor fenomene de auto- sau heterocoprofagie naturală la unele specii. Se apreciază că păsările pot deveni donatori universali de dejecţii destinate, după autoclavizare, completării raţiilor furajere ale rumegătoarelor din complexele zootehnice, întrucât ele conţin în cazul găinilor ouătoare şi puilor mai mulţi compuşi de azot decât seminţele de leguminoase, 1/3 din energia seminţelor de cereale şi de 10 - 15 ori mai multe săruri decât aceste seminţe.

6.5. Productivitatea agroecosistemelor şi recolta agricolă

Biomasa produsă în ecosistemele naturale este în întregime antrenată în procesele energetice şi biochimice din cadrul acestora, ca urmare a diversităţii regimului trofic al componentelor biocenotice. Toţi compuşii organici produşi în ecosistem sunt utili bunei desfăşurări a funcţiilor acestuia, iar productivitatea primară netă reprezintă măsura adecvată a travaliului de alimentare cu energie a proceselor biologice.

În agroecosisteme, omul este interesat de fracţiunea biomasei ce poate fi utilizată direct în hrana proprie şi a animalelor domestice sau în scopuri economice bine precizate (fibre, energie etc). Această fracţiune constituie produsul agricol principal sau recolta agricolă şi se exprimă în procente, ca indice de recoltă.

Restul biomasei reprezintă produse secundare, tratate ca deşeuri şi descompuse de consumatorii spontani din

181

agroecosisteme sau utilizaţi uneori de către om în zootehnie sau în unităţi economice complementare agriculturii.

Producţia agricolă principală reprezintă fie o fracţiune din producţia biologică primară netă (biomasa vegetală) fie o fracţiune din producţia biologică secundară netă (biomasa animală), în ultimul caz fiind utilizat şi termenul de producţie zootehnică.

La plantele cultivate producţia agricolă principală variază de la o specie la alta (tabelul 2) fiind cuprinsă, atunci când este reprezentată prin seminţe, între 17 şi 50 % din biomasa aeriană iar la rădăcinoase şi tuberculifere între 70 şi 77 % din biomasa totală (I. Zelitch 1975, citat de I. Puia, V. Soran 1981, N. Zamfirescu, 1977).

Tabelul 2Indicele de recoltă la câteva specii cultivate

SpeciaProdusul

utilIndice de recoltă media

Limite de

variaţie

Referinţe bibliografice

Grâu seminţe 31-39 23-46 I. Zelitch 1975

Orez seminţe 51 43-57 I. Zelitch 1975

Orz seminţe 48 35-52 I. Zelitch 1975

Secară seminţe 27 26-29 I. Zelitch 1975

Porumb soiuri

Porumb hibrizi

seminţe 24 38-47 1. Zelitch 1975

Soia seminţe 42-43 29 I. Zelitch 1975

Fasole boabe seminţe 32 36 I. Zelitch 1975

Floarea soarelui seminţe 59 53-67 N. Zamfirescu

1977

Cartof tuberculi 17-20 - N. Zamfirescu

1977

Sfecla de zahăr rădăcină 70 - N. Zamfirescu

182

+

colet

1977

Lucerna tulpini+

frunze

77 - N. Zamfirescu

1977

90 - -

Valoarea alimentară şi economică a produsului agricol variază de !a o specie la alta, astfel că exprimarea sa gravimetrică este insuficientă pentru compararea eficienţei agroecosistemelor. În vederea adoptării unui criteriu unic, valoarea produsului agricol se apreciază prin prisma conţinutului său energetic şi a cantităţii de substanţe indispensabile metabolismului uman şi animal mai ales conţinutului proteic.

Din punct de vedere al conţinutului energetic al produsului agricol principal, plantele cultivate pot fi atribuite la trei grupe distincte (N. Zamfirescu, 1977), respectiv:

- plante a căror produs agricol principal reprezentat prin seminţe bogate în grăsimi, au o înaltă valoare energetică de peste 5000 kcal/kg produs (floarea soarelui, rapiţa, soia)

- plante cu produsul agricol principal reprezentat prin seminţe bogate în proteine sau amidon, cu conţinut de energic de 3700-4000 kcal/kg produs (cereale, mazăre, fasole).

- plante cu produsul agricol principal reprezentat prin organe vegetative cu conţinut energetic între 900 şi 1300 kcal/kg produs (cartof, sfecla de zahăr, lucerna, porumb masă verde etc.)

183

Procesul de concentrate energetică în produsele agricole principale se corelează şi cu o stabilizare mai mare a acestor produse prin scăderea conţinutului de apă în ţesuturile de depozitare. Aceste caracteristici prezintă importanţă pentru cheltuielile energetice impuse de recoltarea şi păstrarea produselor agricole, cheltuieli care trebuie raportate bilanţului energetic al agroecosistemelor.

Conţinutul în proteină al produsului agricol principal este cel mai mare în cazul seminţelor de leguminoase. Acestea conţin totodată proteina de cea mai bună calitate, ceea ce înseamnă că au cel mai mare conţinut de aminoacizi esenţiali prezenţi în proporţii echilibrate faţă de necesităţile metabolismului animal şi uman. Sub aspectul conţinutului proteic din produsul agricol principal, plantele de cultură corespund la trei grupe întrucâtva diferite celor stabilite pe criteriul energetic. Se disting:

- plante cu produsul agricol principal reprezentat prin seminţe ce concentrează cantităţi mari de proteină de calitate superioară, cca. 130 - 300 g/kg produs (adesea însoţită şi de alţi compuşi esenţiali) reprezentate prin leguminoase pentru boabe şi oleaginoase;

- plante cu produs agricol reprezentat prin seminţe preponderent amidonoase cu cantităţi mijlocii de proteină, cca. 60-90 g/kg produs, obişnuit neechilibrată în aminoacizi esenţiali, raportat la necesităţile metabolis-mului animal;

- plante cu produs agricol reprezentat prin organe vegetative sărace în proteină (şi dealtfel în substanţa uscată) cu cca. 10 g/kg produs, reprezentate prin sfeclă, cartofi, porumb masă verde;

184

Un loc aparte îl ocupă leguminoasele furajere: lucerna, trifoi, mazăre, măzăriche, la care produsul agricol este reprezentat prin organe vegetative care conţin însă cantităţi relativ mari de proteină: 25-40 g/kg produs.

Alături de produsul agricol principal, plantele de cultură mai furnizează o cantitate apreciabilă de biomasă recoltabilă ca produse agricole secundare (tulpini, frunze, inflorescenţe) sau rămase în agrobiotop (rădăcini, frunze, tulpini). În ambele cazuri această biomasă joacă rol important în bilanţul energetic al agroecosistemelor fie că sunt utilizate de om în furajarea animalelor domestice şi industrie fie că rămân în sol îmbogăţind conţinutul pentru biocenoza acestuia. În consecinţă tratarea exhaustivă a productivităţii agroecosistemelor şi a activităţii lor energetice presupune aprecieri asupra întregii biomasei produse, cu atât mai mult cu cât tendinţele actuale din economia tuturor ţărilor tinde spre utilizarea integrală a biomasei ecosistemelor ca hrană sau sursă de energie şi materii prime industriale.

Produsele agricole secundare conţin cantităţi de energie asemănătoare produselor principale (având în componenţă multă celuloză) în schimb conţinutul lor în proteină este mult mai scăzut în comparaţie cu a produsului agricol principal furnizat de specia respectivă.

Calculul valorilor energetice şi proteice obţinute la hectar sub formă de produs agricol principal conform producţiilor menţionate în Anuarul statistic al României 1996 arată că acestea variază în limite largi de la un agroecosistem la altul. (tabelul 3 şi 4). Se constată că în general speciile care furnizează produse agricole cu calităţi nutritive ridicate (conţinut energetic şi proteic

185

mare) au producţiile cele mai reduse, faptul corelându-se cu un indice de regulă mai mic şi consum energetic pentru sinteza acestor produse destul de mare.

Analiza producţiei totale (produs principal + produse secundare) de energie şi proteină realizate de principalele plante de cultură de la noi permite diferenţierea a 4 grupe:

A. culturi cu producţie mare de energie (20 - 32106

kcal/ha şi producţie mare de proteină de calitate mijlocie (300 - 400 kg/ha): cereale, sfeclă de zahăr;

B. culturi cu producţie mică de energie (5 - 9106

kcal/ha) şi producţie mare de proteină de calitate superioară (200-400 kg/ha): leguminoase pentru boabe;

C. culturi cu producţie mijlocie de energie (12 - 14106 kcal/ha) şi producţie relativ redusă de proteină (200 - 300 kg/ha), dar care furnizează şi acizi graşi esenţiali: oleaginoase;

D. culturi cu producţii ridicate de energie (15 - 28106

kcal/ha) şi foarte ridicate de proteină de calitate medie (450 - 1000 kg/ha) incluse în biomasa utilizabilă în hrana animalelor: leguminoase furajere.

În afara celor 4 grupe se situează culturile de orez, cartof şi porumb masă verde cu caracteristici intermediare.

Calculul şi reprezentarea grafică a producţiei potenţiale de energie şi proteină (Tabel 3, Tabel 4, Fig. 23) indică aceeaşi grupare a culturilor cu o diferenţiere mai netă a marilor producătoare de energie (sfeclă şi porumb) şi o apropiere, în raport cu producţia de energie, a oleaginoaselor de cereale. (I. Coste, 1982).

186

Tabelul 3Producţia anuală de energie reală (anul 1996) şi

potenţială la principalele plante cultivate în RomâniaSpecia Conţinut

energ. kcal/kgProducţia kg/ha Producţia

kcal/haenerg.

103

Prod. pr.

Prod. sec.

Prod.pr.

Prod.sec.

Prod.pr.

Prod. sec.

Prod. totală

Grâu 3863 3753 1760*8500

1375 5015

679932835

5160 18806

11959 51641

Orez 3766 3343 2707 *7500

1840 5220

1019528245

6151 17450

1634645695

Orz 3821 3765 2149 *9000

1717 5400

8211 34383

6467 20331

14678 54714

Porumb boabe

3921 3805 2926** * 17000

38498547

11473 66657

14647 70571

26120137228

Mazăre 3939 3726 1218 *3000

896 1770

4798 11817

3340 6595

813818412

Fasole 3880 3720 687 *2500

5031652

2666 9700

1871 6145

4537 15845

Soia 5009 3612 1410 *3000

887 2010

7063 15029

3205 7260

1026822289

Floarea soarelui

5228 3847 1193** *3500

18925572

623718298

7278 21430

1351539728

Rapiţa 6009 3617 1086 *4000

2172 8640

6526 24036

7856 31250

14382 55286

Cartof 952 - 13949 *45000

--

1327942850

--

1327942840

Sfecla de zahăr

924* 20960

*600005281 15121

1936755440

27307817

2209763257

Lucerna 924 - 20675 *50000

--

19104 46200

--

19104 46200

Trifoi 794 - 18316 - 14543 - 14543

187

*40000 - 31760 - 31760Porumb

masa verde

(în lapte)

866 866 14320 *80000

--

12401 69280

--

12401 69280

* Producţia potenţială principală şi secundară** Producţia agricolă secundară rccoltabilă totală (coceni + tulpini

de porumb; capitule + tulpini la floarea soarelui).Tabelul 4

Producţia anuală de proteină, reală (anul 1996) şi potenţială la principalele plante cultivate în RomâniaSpecia

cultivatăConţinut prot. g/kg

Producţia kg/haProducţia

kg/haProteină

kg/haProd.

pr.Prod.sec.

Prod.pr.

Prod.sec.

Prod. pr.

Prod.sec.

Prod. totală

Grâu 91 3 1760 *8500

1375 5015

160775

415

164788

Orez 61 18 2707 *7500

1840 5220

165457

3393

198550

Orz 85 7 2149 *9000

1717 5400

183 763

1237

195802

Porumb boabe

66 22 2926 *17000

3849 8547

193 1122

85408

2781530

Mazăre 182 40 1218 *3000

8961770

222 546

3670

258616

Fasole 175 35 687 *2500

503 1652

120437

1856

138493

Soia 314 33 1410 *3000

887 2010

443 942

2966

4721008

Floarea soarelui

132 37 1193** *3500

18922373

157 462

7087

227549

Rapiţa 171 18 1086 *4000

2172 8640

185 684

391435

224839

Cartof 10 - 13949 *45000

--

139 450

--

139450

Sfecla de zahăr

10 15 20960 *60000

5281 15121

210 600

79226

289826

Lucerna 31 - 20675 *50000

--

641 1550

--

6411550

188

Trifoi 24 - 18316 *40000

--

440 960

--

440960

Porumb masa verde (în lapte)

9 - 14320 *80000

--

129720

--

129720

* Producţia potenţială** Producţia secundară principală şi secundară agricolă recoltabilă

totală (capitule + tulpini)

Fig. 23. Gruparea culturilor după producţia anuală de proteină şi energie totală şi din produsul agricol principal

(I. Coste, 1986)Pe seama datelor privind producţia de energie şi

proteină în principalele agroecosisteme şi a datelor privind necesarul acestora în sistemul agroalimentar naţional, se poate stabili ponderea optimă a diferitelor agroecosisteme pentru satisfacerea acestor necesităţi de pe suprafeţe cât mai reduse şi cu consumuri energetice şi materiale cât mai mici.

Producţia agricolă vegetală susţine întreaga activitate trofică din sistemul agroalimentar al oricărei ţări, de mărimea ei depinde autonomia sau dependenţa acestui

189

sistem, deoarece obţinerea producţiei agricole vegetale este activitatea principală din agricultură.

Producţia agricolă vegetală este rezultatul activităţii biologice a plantelor cultivate constituite în comunităţi - agrobiocenoze. Membrii acestei comunităţi trăiesc în perimetre limitate, se concurează şi ca urmare productivitatea individuală se reduce. Regresul productivităţii individuale este în funcţie de tipul plantei, structura agrobiocenozei şi mărirea resurselor disponibile. Deşi diminuate, producţiile individuale însumate pe ansamblul comunităţii urmează să ducă la creşterea producţiei la unitatea de suprafaţă, până la nivelul maxim, corespunzător potenţialului agricol al ecosistemului. Atingerea acestui obiectiv necesită o cunoaştere amănunţită a ambianţei ce se creează în interiorul diferitelor agroecosisteme şi a proceselor pe care le influenţează.

Activitatea metabolică de producere a biomasei vegetale, şi în ultimă instanţă a recoltei agricole, constă din fixarea energiei solare sub formă de compuşi organici primari (fotosinteza) transformarea şi depozitarea fracţiunii neutilizate în procesele energetice proprii plantelor (respiraţie, creştere etc.) spre ţesuturile speciale de rezervă din organe vegetative fructe şi seminţe. Intervenţia omului este îndreptată spre creşterea ratei de fixare a energiei intrate în agroecosistem sub formă de compuşi organici cât mai valoroşi din punct de vedere al utilităţii lor pentru nutriţia umană.

6.6. Utilizarea energiei în realizarea producţiei agricole vegetale

190

Activitatea energetică din agroecosisteme este caracterizată de valorile bilanţului energetic şi ale randamentului energetic.

Bilanţul energetic (Be) reprezintă diferenţa dintre suma ieşirilor energetice (a) (output) şi suma intrărilor energetice (input) (i) din agroecosistem

Be = a - iRandamentul energetic reprezintă raportul dintre suma

ieşirilor energetice (a) şi suma intrărilor energetice (i) din ecosistem; el arată câte unităţi de energie se obţin pentru o unitate de energie cheltuită:

Re= a / iEnergia care alimentează agroecosistemele autotrofe de

tipul culturilor sau a pajiştilor provine din două surse:- energia radiaţiei solare incidente la suprafaţa

agroecosistemului;- energia investită de om în activitatea de gospodărire a

agroecosistemului (lucrări agrotehnice, îngrăşăminte, pesticide, sămânţă etc).

Energia rezultată din agroecosistem se evaluează de regulă ca energie inclusă în produsul agricol principal, la care ar trebui însă adăugată şi energia cuprinsă în produsele secundare recoltabile (sau chiar nerecoltabile, dar rămase ca masă organică în solul agroecosistemului).

6.6.1. Interceptarea energiei solare în agroecosistem

Valoarea medie a radiaţiei solare extraterestre, reprezentând constanta solară este de 1,94 cal/cm2min. Pe durata traversării atmosferei, o parte din această

191

energie este absorbită sau împrăştiată în atmosferă astfel că radiaţia solară directă ce ajunge la nivelul mării este înjur de 1,35 cal/cm2an.

În România energia radiantă solară are valori cuprinse între 135 kcal/cm2an pe litoral, 125-130 kcal/cm2an în Câmpia Română şi Dobrogea şi 107-112 kcal/cm2an în zonele de deal şi munte, îndeosebi din nordul ţării (O. Berbecel şi colab., 1979, N. Zamfirescu, 1977). Se constată că sub aspectul energiei radiante solare pe care o primeşte, ţara noastră se situează în zona cu climă temperată, deosebit de productivă din punct de vedere agricol. Această zonă, beneficiază de o iradiere cuprinsă între 100 şi 140 kcal/cm2an, permite acumularea unei sume de temperaturi efective de 1000 - 1800°C (Tef > 10°C) şi asigură peste 80 % din producţia mondială de cereale, deşi ocupă doar 5 % din suprafaţa uscatului (MeQuigg, 1973, citat de O. Berbecel şi colab., 1979).

Interceptarea şi transferul energiei solare în agroeco-sisteme este rezultatul unor fenomene complexe de reflecţie, absorbţie şi transmisie ce au loc cu precădere la nivelul covorului vegetal, fiind determinate de un număr mare de factori cum sunt:

- condiţiile de incidenţă ale radiaţiei: radiaţia directă sau radiaţia difuză;

- proprietăţile optice ale substratului, definite mai ales prin coeficientul de reflecţie (aldebo) cu importanţă semnificativă în biocenozele cu acoperire redusă;

- proprietăţile optice ale covorului vegetal determinate de însuşirile structurale ale organelor plantei precum şi de suprafaţa şi arhitectura covorului vegetal.

192

Atrage în mod deosebit atenţia cea de a treia categorie de factori ce pot fi în anumite limite dirijaţi de către om în sensul intercepţiei şi stocării de către agroecosistem a unei cantităţi cât mai mari de energie.

Proprietăţile optice ale frunzelor, tulpinii, florilor şi altor părţi ale vegetaţiei sunt caracterizate prin coeficienţii proprii de reflecţie, transmisie şi absorbţie.

Absorbţia radiaţiei vizibile, fotosintetic active variază între 90 % în regiunile albastru - violet şi roşu - portocaliu şi 50 % în regiunea verde a spectrului. Absorbţia înregistrează valori foarte reduse (5-25 %) în infraroşu (fiind minimă între 0,75 şi 1,2 m) ca apoi să crească din nou peste lungimea de undă de 1,2 ajungând la 75-90 %. Absorbţia în ultraviolet variază de la 50 la 90%. Reflecţia şi transmisia se produc relativ asemănător la aceeaşi lungime de undaă

Proporţia înregistrată de diferitele lungimi de undă în puncte interioare ale agroecositemelor au importanţă semnificativă prin efectele (fotosintetice sau fotomorfo-genetice) pe care le produc asupra speciilor din agrobiocenoză, situate într-un strat sau altul al acestuia.

Suprafaţa foliară. Întrucât covorul vegetal nu este continuu şi nu este alcătuit numai din organe ce conţin clorofilă, rezultă că numai o fracţiune din radiaţia solară incidentă poate fi recepţionată de către vegetaţie.

Suprafaţa covorului vegetal capabil să recepţioneze energia solară incidentă este reprezentată aproape în totalitate prin suprafaţa frunzelor fotosintetic active, definită ca suprafaţă foliară. Suprafaţa foliară a unei culturi anuale variază cu vârsta acesteia înregistrând o creştere continuă până în perioada înfloritului, fiind la

193

început mai mică decât suprafaţa de teren pe care o ocupă, apoi din ce în ce mai mare depăşind-o în final de câteva ori. La speciile cultivate lemnoase, suprafaţa foliară creşte în general până în a doua jumătate a verii după care scade până la căderea totală a frunzelor. Raportul dintre suprafaţa foliară a covorului vegetal (sau a plantei cultivate) şi suprafaţa biotopului ocupat este definit ca indice foliar sau indicele suprafeţei foliare. Indicele foliar maxim (I. F.) atins de regulă în perioada înfloritului, diferă de la o specie la alta (Tabelul 5).

În cadrul aceleiaşi specii se poate stabili pentru fiecare soi sau hibrid un indice foliar optim care să asigure în condiţii date de cultură cea mai mare producţie netă la unitatea de suprafaţă cultivată; acest indice nu este întotdeauna indicele foliar maxim al speciei respective. Soiuri recent create de mazăre au foliole reduse la cârcei, fotosinteza fiind realizată numai de către stipele.

Tabelul 5Indicele foliar (IF) la câteva culturi agricole

(N. Zamfirescu, 1977)

Cultura IF Cultura IF

Grâu, orz, secară

3 - 3,5 Cartof 20-40

Porumb 5-7 Rapiţă 30-40

Soia 4-6 Lucerna 60-80

Sfeclă 6-8 Livadă de peri 23-25

Suprafaţa foliară a unei culturi se realizează prin creşterea suprafeţei foliare a fiecărei plante, potrivit unei curbe sigmoide valabile pentru creşterea întregii biomase (vezi creşterea biomasei), care înregistrează o perioadă

194

lentă de început, urmata de perioada rapidă de expansiune a aparatului foliar. Accelerarea creşterii suprafeţei foliare din prima perioadă corespunde cu edificarea cât mai timpurie a ecranului de captare energetică. În acest scop, la culturile de legume şi, în unele regiuni la orez (sau alte culturi), se parcurge perioada de creştere lentă a suprafeţei foliare în spaţiile reduse din răsadniţe astfel că după transplantare, expansiunea rapidă a acesteia asigură, pe o perioadă mai lungă conservarea energiei la parametri ridicaţi. Realizarea cât mai rapidă a suprafeţei foliare caracteristice plantei de cultură are ca rezultat şi concurarea cu succes a speciilor de buruieni.

Plantele de cultură se dezvoltă în comunităţi cu densităţi ridicate, ceea ce face ca indivizii să se umbrească reciproc grăbind îmbătrânirea şi uscarea frunzelor inferioare şi determină reducerea suprafeţei active individuale. De regulă, creşterea densităţii se corelează cu scăderea suprafeţei foliare individuale dar concomitent şi cu creşterea în ritm mai accentuat a suparefeţei foliare totale din biocenoză. La porumb odată cu creşterea densităţii, de la 17.000 pl/ha la 115.000 plante/ha, suprafaţa foliară individuală se micşorează datorită densităţii cu 42 %, iar creşterea suprafeţei foliare totale are loc cu cca. 300% (If = 1,09 4,20) (Fig. 24).

Aprovizionarea cu elemente minerale şi îndeosebi cu azot, duce la creşterea suprafeţei foliare, determinând pe de o parte creşterea efectivă a arici frunzelor iar pe de altă parte menţinerea, o perioadă mai lungă, în stare activă. Acţiunea maximă a azotului se manifestă în fazele de creştere maximă a frunzelor, la orez aceasta fiind cu 30-32 zile înainte de înflorit. Aprovizionarea masivă poate

195

determina creşterea exagerată a sistemului foliar. Efecte asemănătoare asupra indicelui foliar exercită şi buna aprovizionare hidrică a plantelor în fazele de creştere maximă a frunzelor, mărirea indicelui foliar putând ajunge până la 15 %, în condiţii de irigare.

Creşterea indicelui foliar se corelează direct cu creşterea capacităţii fotosintetice a agroecosistemului şi a producţiei agricole dar numai până la o anumită valoare, după care orice creştere a acestui indice determină scăderea cantităţii biomasei acumulate şi, obişnuit, a fructificării. La culturile care depăşesc indicele foliar optim are deseori loc o umbrire atât de puternică a frunzelor inferioare, încât ele primesc mai puţină lumină decât necesarul pentru sinteza substanţelor pe care îl consumă în respiraţie şi devin astfel nu organe fixatoare, ci consumatoare de energie. Situaţia este citată (G. Hodgson, G. E. Blackman, 1957) la o cultură de bob cu densitate de 60 ind/m2 unde aproape 50 % din frunze primeau mai puţină lumină decât cantitatea necesară pentru acoperirea consumului respirator. Creşterea indicelui foliar peste valoarea optimă are ca efect şi perturbarea aprovizionării plantei cu apă prin intensificarea transpiraţiei şi ca urmare creşterea consumului specific de apă al culturii. Toate acestea arată că densitatea plantelor de cultură dintr-un agroecosistem înregistrează valori optime, caracteristice pentru fiecare specie, soi şi condiţii de biotop şi că această densitate este un indicator esenţial al tehnologiilor de cultură.

196

Fig. 24. Interdependenţadintre suprafaţa foliară individuală şi indicele

suprafeţei foliare la porumb HS 330

(N. Zamfirescu, 1977)

Arhitectura covorului vegetal. Pătrunderea radiaţiei solare prin covorul vegetal depinde nu numai de indicele foliar al acestuia ci şi de repartizarea pe etaje a frunzelor, de poziţia şi orientarea lor una faţă de alta şi faţă de fluxul luminos. Arhitectura foliară a indivizilor din biocenoze diferă de cea a indivizilor solitari, deoarece frunzele lor se umbresc, se întrepătrund, internodiile se alungesc determinând distanţarea frunzelor, limbul are tendinţa de a lua o poziţie erectă mai avantajoasă pentru recepţia luminii. Caracteristicile arhitecturale ale covorului vegetal se exprimă de regulă cu ajutorul unghiului foliar şi al distribuţiei foliare a plantei dominante, pe verticală.

Unghiul foliar exprimă poziţia limbului frunzei în raport cu orizontala, măsurat în grade.

Distribuţia suprafaţei foliare se referă fie la suprafaţa frunzelor de la un anumit nivel fie la suprafaţa foliară cumulată în raport cu volumul frunzişului considerat de la suprafaţa substratului până la nivelul respectiv.

Unghiul foliar şi distribuţia suprafeţei foliare a diferitelor plante de cultură reprezintă o însuşire genetică evidenţiată diferit în condiţii de densitate diferită.

197

Se constată că, mai ales la graminee (plante adaptate să crească la densităţi ridicate) unghiul foliar este mare şi el creşte pe măsura apropierii de vârful tulpinii, concomitent cu scăderea suprafeţei foliare. La grâu, unghiul foliar variază între 40° şi 80° (O. T. Deamnond, 1976) iar la porumb are valori între 30 şi 60°, fiind mai mare spre vârful plantei.

La dicotiledonate unghiul foliar are valori reduse, la floarea soarelui fiind de cca. 0°. Unghiul foliar redus al inserţiilor inferioare prezintă avantajul acoperirii mai rapide a solului de către plantele tinere pe când unghiul foliar mare al frunzelor de la vârful tulpinii, asigură o pătrundere mai adâncă a luminii spre frunzele inferioare precum şi fenomene de reflecţie avantajoase.

Poziţia erectă aduce avanatajul nu numai în penetraţia mai bună a luminii în covorul vegetal, ci conferă şi toleranţa mare faţă de densităţi ridicate. În acest context, crearea unor hibrizi şi soiuri cu unghi foliar cât mai mare constituie un obiectiv deja realizat al ameliorării plantelor agricole (şi mai ales a porumbului) care va duce la creşterea potenţialului biologic al acestora.

Distribuţia spaţială a ariei foliare are importanţă semnificativă pentru pătrunderea şi intercepţia luminii până la straturile inferioare ale vegetaţiei precum şi pentru aprovizionarea frunzelor cu dioxid de carbon.

În culturile intercalate practicate la noi, de tip porumb-dovleac, porumb-fasole, grâu-trifoi sau în regiunile tropicale de tip mei-sorg, bumbac-batate, soia-arahide are loc completarea de către cultura intercalată a ariei foliare a biocenozei în straturile inferioare ale acesteia. Frunzele plantelor dicotiledonate, cultivate intercalat, au în general

198

unghiuri foliare apropiate de zero şi adaptări umbrofile cel puţin pentru stadiul de maturitate. Ele intercepetază lumina pătrunsă prin straturile covorului vegetal şi utilizează dioxidul de carbon acumulat în concentraţii mai mari la suprafaţa solului, mărind rata totală de fixare a energiei solare, de către agroecosistem. Ca atare, extinderea unor astfel de culturi reprezintă o modalitate de creştere a eficienţei energetice a agroecosistemelor.

6.6.2. Utilizarea energiei în planta de cultură şi sinteza producţiei agricole vegetale

Din energia absorbită de către frunze cea mai mare parte este transformată în căldură şi utilizată de către plantă în procesele de transpiraţie şi schimburi termice cu mediul înconjurător. Energia utilizată în transpiraţie variază cu arealul foliar şi parametrii factorului hidric din mediul înconjurător fiind maximă în zilele de vară cu umiditate ridicată.

Din radiaţia solară fotosintetic activă, corespunzătoare domeniului vizibil al spectrului o fracţiune redusă este fixată sub formă de energie chimică a compuşilor organici care reprezintă producţia primară brută a agroeco-sistemului. Din această producţie brută, o parte este consumată de către plante în metabolismul energetic propriu prilejuit de o serie de procese fiziologice ca: absorbţia apei şi substanţelor minerale, transpiraţia, circulaţia sevei, creşterea, mişcarea (tropisme, nastii) sau în sinteza unor compuşi de rezervă complecşi.

Analiza acestor procese energetice într-un agroeco-sistem cum este cultura de grâu situată în zona temperată

199

la latitudine medie (A. A. Niciperovici, 1968 citat de P. Duvigneaud, 1976) relevă că pentru realizarea unei producţii nete de biomasă de 10 t/ha (4 t boabe şi 6 t paie) se utilizează cca. 14 t apă, 20 t CO2, 1 t elemente nutritive minerale, şi se mobilizează nu mai puţin de 3000 t apă prin procesul de evapotranspiraţie.

Eliberarea energiei necesare proceselor metabolice ale plantei se realizează de-a lungul unui şir complex de reacţii de oxido-reducere, având ca rezultat descompu-nerea treptată a unei părţi din substanţele organice până la CO2 şi apă, procesul fiind definit ca respiraţie. Deoarece respiraţia are ca rezultat consumul de energie deja fixată în producţia brută, înseamnă că ea contribuie la reducerea acestei producţii, ceea ce rămâne ca producţia netă poate fi reprezentată prin formula PN = PB - R. Rezultă în mod evident că producţia netă şi implicit producţia agricolă este cu atât mai mare cu cât energia consumată prin respiraţie este mai redusă.

Intensitatea respiraţiei constituie un caracter ereditar, care însă poate fi modificat semnificativ sub influenţa factorilor ecologici naturali sau creaţi de om. Temperatura ridicată determină o respiraţie intensă a celulelor vegetale fapt care are ca urmare consumul unei cantităţi apreciabile din producţia brută, de aceea ecosistemele tropicale deşi fixează o cantitate de energie mai mare decât cele din zona temperată nu au o productivitate netă zilnică semnificativ mai mare; datorită consumului respirator ridicat, favorizat de egalitatea dintre perioadele de lumină şi întuneric şi de temperatura ridicată.

În zonele temperate, variaţia intensităţii respiraţiei în raport cu temperatura poate avea consecinţe evidente

200

asupra recoltei agricole. Perioadele cu temperaturi ridicate din timpul verii provoacă la cereale fenomenul de şiştăvire. În aceste condiţii se produce intensificarea respiraţiei şi dereglarea altor procese din celulele tinere ale seminţelor, manifestate prin consum exagerat de substanţe şi perturbări în umplerea bobului. Rezultatul are ca urmare scăderea apreciabilă a producţiei agricole.

În perioada de toamnă, scăderea temperaturilor, din timpul nopţii, determină la sfeclă, scăderea ritmului respiraţiei şi a consumului de glucide concomitent cu acumularea acestora în celulă. Dacă aceste condiţii de temperatură nocturnă, scăzută se corelează şi cu o insolaţie puternică în timpul zilei, are loc depozitare intensă de zahăr şi creşterea producţiei agricole. Aprecierea condiţiilor ecologice locale permite adoptarea unor măsuri care să ţină seama de aceste fenomene, constând din cultivarea în primul caz a unor soiuri de cereale a căror maturizare să preceadă intervenţia perioadelor de arşiţă şi în al doilea caz crearea bazei tehnico-materiale care să permită recoltarea în perioada optimă a produsului agricol principal.

Eficienţa cu care este utilizată energia în plante depinde nu numai de respiraţie ci şi de natura substanţelor prin care ea este depozitată în biomasă şi mai cu seamă în produsul util. Cu cât aceste substanţe sunt mai complexe, cu atât reacţiile de sinteză care le dau naştere sunt mai sofisticate, cu mai multe trepte şi necesită un consum energetic mai mare. Astfel, celuloza se produce prin polimerizarea glucozei cu o pierdere de cca. 10 %, mai precis, bilanţul energetic fiind 0,88. Plantele cheltuiesc

201

pentru sinteza 1 g proteină 1,68 glucoza, iar pentru 1 g grăsimi cca. 2,8 g glucoză.

Compuşii organici complecşi conţin în molecula lor o cantitate mare de energie (N. Zamfirescu, 1977) 1 g glucoza - 3744 cal, 1 g zaharoză - 3945 cal, 1 g amidon - 4182 cal, 1 g celuloză - 4185 cal, 1 g proteine - 5500-5700 cal, 1 g grăsimi 5500 - 5700 cal şi au funcţie de stocare a energiei în biocenoze. Concentrarea energici în compuşi cu molecula complexă, este asociată de cele mai multe ori şi cu stabilizarea ei mai mare, prin depozitare de lungă durată în seminţele plantelor; această stabilizare se face însă pe seama unui consum energetic suplimentar.

Creşterea biomasei şi perioada de vegetaţieBiomasa totală şi implicit produsul util realizat de către

o specie cultivată reprezintă însumarea creşterilor zilnice determinate de excedentul fotosinteză-respiraţie. În consecinţă, recolta agricolă are şansa să fie cu atât mai mare cu cât rata zilnică de creştere este mai ridicată şi se menţine o perioadă de vegetaţie mai lungă. Ritmul de creştere a biomasei dintr-un agroecosistem urmează în general pe cel al creşterii individuale al plantelor dominante. Acest ritm depinde de specie iar el asigură o tendinţă de creştere generală a biomasei după o curbă sigmoidă.

Analiza curbei de acumulare a biomasei în agroecosistem permite să se diferenţieze trei perioade principale, condiţionate de dezvoltarea ontogenetică a plantelor, şi anume:

- perioada de creştere lentă, incipientă, se caracteri-zează printr-o activitate fiziologică îndreptată spre

202

diviziunea celulelor care formează primordiile tuturor organelor inclusiv a celor de reproducere, punând bazele manifestării fenotipice a caracterelor înscrise în genotip. Biochimic, această perioadă corespunde cu activitatea intensă de sinteză a substanţelor proteice de constituţie şi a echipamentelor enzimatice (enzime, vitamine, hormoni vegetali etc.) necesare desfăşurării ulterioare a proceselor din plantă. Metabolismul intens al ţesuturilor tinere se asociază cu un consum energetic ridicat;

- perioada de expansiune este determinată de creşterea vegetativă a plantei prin diviziunea activă a meristemelor şi mărirea volumului celulelor rezultate. În această perioadă se desăvârşeşte aparatul fotosintetic şi cel radicular care susţin procese metabolice intense, având ca rezultat sinteza substanţelor de constituţie (proteine, celuloza etc). Tot în această perioadă se desăvârşesc şi organele de reproducere. Rata de fixare a energiei solare depăşeşte semnificativ rata proceselor de degradare a energiei;

- perioada de creştere lentă, finală, corespunde fazei de maturizare a plantei şi începe de regulă la câteva zile după fecundare. Activitatea biologică se desfăşoară în direcţia depunerii substanţelor de rezervă în germenii de reproducere prin procese complexe de sinteză a unor compuşi specifici şi translocarea lor în ţesuturile de depozitare. Ambele procese se desfăşoară cu consum energetic sporit, ceea ce explică în parte scăderea ratei de acumulare a biomasei (Fig. 25).

În comparaţie cu durata ontogenezei, perioada finală de maturizare a plantei şi depozitare a substanţelor de rezervă în seminţe şi fructe, este la plantele anuale foarte redusă.

203

Fenomenul se datorează faptului că umplerea seminţelor cu substanţe de rezervă se realizează rapid nu numai pe seama sintezelor momentane ci şi prin transferul în seminţe a unor substanţe acumulate în organele vegetative înainte de înflorire şi formarea seminţei. La grâu, soiul Bezostaia (N. Zamfirescu, 1977) timp de 10-12 zile după înflorire, are loc încă creşterea lentă a biomasei aeriene vegetative prin depunerea aici a substanţelor sintetizate, deoarece bobul fiind în faza de creştere incipientă nu poate

Fig. 25. Variaţia duratei luminii solare în cursul ciclurilor de vegetaţie la unele culturi agricole

(N. Zamfirescu, 1977)încă depozita aceste substanţe. După această perioadă, sămânţa intră în faza de expansiune şi este capabilă să înmagazineze nu numai asimilatele activităţii fotosintetice momentane ci şi o parte din cele depuse anterior în organele vegetative, acestea din urmă reprezentând 20-30 % din totalul substanţelor depozitate. Transferul asimilatelor din organele vegetative spre seminţe are ca

204

urmare scăderea treptată şi semnificativă la grâu, a biomasei vegetative. Procesul de stocare a substanţelor în seminţe este similar şi la orez (Murata şi Matsushima, 1975, citat de J. Tivy 1998). Procesul are importanţă ecologică deosebită întrucât pe seama lui se măreşte gradul de asigurare a producţiei agricole prin compensarea unor eventuale dereglări ale fotosintezei produse în această fază, de condiţii ecologice nefavorabile. Cercetări efectuate asupra diferitelor specii arată că în cadrul fiecăreia, producţiile ridicate se corelează cu o prelungire a duratei de depozitare a substanţelor în seminţe, ceea ce arată că precocitatea soiurilor trebuie să se obţină prin scurtarea fazelor de dezvoltare anterioare fecundării.

Perioada de dezvoltare ontogenetică, respectiv perioada de vegetaţie a plantelor se suprapune în zonele temperate peste un anumit sezon climatic, potrivit unor necesităţi fixate genetic pe parcursul evoluţiei. Se constată că parametrii climatului, corespunzător perioadei de dezvoltare pentru fiecare plantă, influenţează decisiv ritmul de acumulare al biomasei şi realizare a recoltei agricole.

Culturile de toamnă îşi desfăşoară cea mai mare parte a perioadei de vegetaţie (180 - 190 zile) într-un sezon rece, când nopţile durează peste 12 ore. În aceste condiţii puţin favorabile fotosintezei şi avantajoase respiraţiei (chiar când temperaturile sunt scăzute), viteza de creştere a biomasei este redusă. În Câmpia Română grâul realizează în intervalul octombrie - martie (180 zile) doar 3 % din biomasă, restul de 97 % acumulându-se în intervalul aprilie-mai (90 zile). Situaţia se datorează pe de o parte perioadei lente de creştere de la începutul ontogenezei şi

205

pe de altă parte temperaturilor scăzute şi duratei reduse de iluminare efectivă a culturii ce ajunge în intervalul menţionat doar la 23 % din timp. Dacă se are în vedere că în perioada 15 noiembrie - 15 februarie culturile sunt acoperite de regulă cu zăpadă, iluminarea are o durată şi mai redusă, şi în consecinţă în acest interval fotosinteza abia acoperă necesităţile respiraţiei constituindu-se ca o stare aparte de criptovegetaţie. Chiar în raport cu întreaga perioadă de vegetaţie durata de iluminare a culturilor de toamnă nu ajunge decât la 35-42 % din această perioadă de vegetaţie. Cu toate acestea, speciile de toamnă au avantajul de a parcurge perioada de creştere lentă înaintea altor specii, astfel că desprimăvărarea permite expansiunea rapidă a ecranului fotosintetic (ca şi la pajişti) şi atingerea rapidă a randamentului maxim ceea ce le permite încheierea timpurie a ciclului de vegetaţie, înainte de intervenţia deficitului hidric (Fig. 25).

Culturile de primăvară parcurg ciclul de vegetaţie în condiţii mult mai avantajoase sub aspectul radiaţiei solare primite, cea mai mare parte a zilelor au durata de peste 12 ore (între 20 mai şi 1 august chiar 15 ore) ceea ce înseamnă că ele beneficiază de lumină în proporţie de 59-62 % din timpul cât vegetează. Plusul de iluminare nu determină o creştere corespunzătoare a ratei de acumulare a biomasei deoarece ea se asociază şi cu creşterea temperaturii şi implicit cu un ritm respirator mai intens iar în prima perioadă de creştere a plantelor ea este în mică măsură recepţionată de un covor vegetal cu suprafaţă foliară redusă.

206

Tranziţia de la starea vegetativă la activitatea reproductivăTrecerea plantelor de la starea vegetativă, spre

activitatea de reproducere este declanşată prin orientarea proceselor de creştere şi diferenţiere celulară, din anumite puncte ale organismului, spre formarea florilor. Celulele apte pentru iniţieri florale nu se deosebesc de restul celulelor meristematice, dar ele formează din faze timpurii ale ontogenezei primordii care vor da naştere florilor. Dezvoltarea primordiilor şi diferenţierea florilor se petrece însă mult mai târziu la plantele ierboase, în faze avansate când există condiţiile aprovizionării corespunzătoare a seminţei cu asimilate. Aceste faze sunt determinate genetic astfel că plantele sunt precoce, tardive, anuale, bienale etc.

Procesele de florogeneză se declanşează sub acţiunea unor stimuli de natură biochimică (auxine, gibereline, kinine, vitamine) ce necesită concentraţii bine determinate, între limite destul de restrânse. Sinteza acestor stimuli capabili să modifice profund întregul metabolism al plantei este favorizată sau inhibată prin intervenţia unor factori ecologici ca lumina, temperatura, compuşii minerali etc. La numeroase plante, acţiunea acestor factori are efecte determinante cunoscute sub numele de vernalizare (acţiunea stimulativă a temperaturilor joase) şi fotoperiodism sau fotoinducţie (acţiunea stimulativă a unei anumite durate de iluminare diurnă). Vernalizarea reprezintă o adaptare specifică cerealelor de toamnă (grâu, secară, orz) din regiunile cu climat temperat, la care absenţa temperaturilor reduse de

207

0°C pentru o perioadă de cca. 30 zile anulează inducţia florală.

Fotoperiodismul, respectiv cerinţele faţă de durata zilnică de iluminare, obligatorie pentru declanşarea procesului de formare a florilor este o caracteristică mai nuanţată putându-se deosebi patru grupe (Milthorpe şi Morby 1979, din J. Tivy, 1999):

- specii strict de zi scurtă (mai mică de 12 ore) batate, soia;

- specii strict de zi lungă (cel puţin de 8 ore) cereale şi alte culturi pentru boabe;

- specii neutre faţă de lungimea zilei;- specii la care diversele soiuri sunt stimulate sau

inhibate de durata de iluminare, acestea reprezintă cel mai mare grup de specii.

Mersul acumulării biomasei în raport cu condiţiile climatice de la noi şi cu necesitatea maximizării procesului de fixare a energiei solare incidente pe unitatea de suprafaţă pledează pentru extinderea soiurilor precoce la speciile de toamnă, în măsură să elibereze cât mai repede terenul pentru culturile succesive şi pentru extinderea soiurilor tardive la speciile de primăvară (porumb, soia, cartof etc.) capabile să fixeze energia solară pe întregul sezon favorabil vegetaţiei. Eforturile pentru crearea bazei tehnice necesare întreţinerii culturilor succesive (în primul rând irigaţiile) şi a recoltării rapide a plantelor cu maturitate tardivă, în toamnă, se justifică printr-un câştig energetic important pe seama radiaţiei solare. În acelaşi context se înscrie şi necesitatea scurtării perioadei de creştere lentă de la începutul ontogenezei sau desfăşurării în răsaduri, ceea ce corespunde nu numai cu o

208

prelungire a perioadei de fotosinteză maximă ci şi cu plasarea acestei perioade în sezonul climatic optim.

6.6.3. Randamentul activităţii de conversie a energiei solare în agroecosistem

Randamentul maxim teoretic al reacţiilor fotosintetice calculat plecând de la constatarea că în general sunt necesare 8-10 cuante de energie luminoasă pentru a fixa o moleculă de dioxid de carbon, este în jur de 34 %, comparabil cu al altor procese energetice.

În natură, randamentul de conversie a energiei solare în energia chimică a biomasei vegetale înregistrează însă valori mult mai reduse deoarece condiţiile optime necesare acestui proces sunt departe de a fi atinse. În primul rând, energia solară incidenţă corespunde unui flux energetic slab, din care doar o fracţiune este utilizabilă în fotosinteză, şi acest flux se distribuie discontinuu după un ritm circadian stabil. Totodată, elementele ce intră în reacţiile de sinteza organică sunt dispersate în mediu în concentraţii mult mai reduse decât se regăsesc în plante, ceea ce limitează viteza acestor reacţii şi necesită consum energetic pentru travaliul de aprovizionare (CO2 se află în atmosferă în concentraţii de 0,035 % în timp ce în substanţa uscată din plante carbonul ajunge la 20 %).

Randamentul fotosintetic realizat de către o plantă în condiţii naturale optime sau randamentul fotosintetic maxim, constituie o însuşire genetică caracteristică fiecărei specii sau, deseori, chiar fiecărei populaţii, dependentă de tipul de fotosinteză. Valoarea sa se calculează prin raportarea energiei fixate ca producţie

209

netă, la energia fotosintetic activă sau la energia totală incidentă la suprafaţa plantei într-o perioadă de timp. Această valoare poate fi utilizată cu oarecare aproximaţie drept constantă de natură biologică în calculul randamentului de conversie energetică la nivelul unui agroecosistem (componenta biologică a randamentului ecosistemului).

Cercetările întreprinse la diverse specii cultivate (C. Varlet - Grancher, 1982) înregistrează valori apropiate ale randamentului asimilaţiei nete de energie solară fotosintetic activă, incidentă la suprafaţa frunzelor: 6,7 % la grâu, 4,7 - 5,7 % la porumb (în funcţie de hibrid), 5,2 - 6,4 % la sfecla de zahăr, 4,9 % la lucerna.

Analiza speciilor din perspectiva tipurilor de fotosinteză (C3, C4, CAM) arată că speciile C4 (porumb, sorg, trestie de zahăr) au o eficienţă fotosintetică şi eficienţă de utilizare a apei mai ridicată decât speciile C3

(cereale, cartof, orez). Distribuţia geografică a speciilor aparţinând celor două tipuri fotosintetice se întrepătrunde în climatul temperat continental şi climatul tropical musonic existând perioade cu condiţii similare ceea ce face să se obţină recolte comparabile pentru ambele tipuri. Speciile suculente de tip CAM (ananas, sisal) cresc în condiţii de ariditate şi temperaturi foarte ridicate şi înregistrează randamentul fotosintetic mediu şi consum hidric foarte redus.

Productivitatea unei specii sau soi transferate dintr-o regiune în alta poate fi influenţată de valenţa lor ecologică faţă de temperatură şi fotoperiodism, cunoaşterea reacţiei lor nuanţate constituie o pârghie de creştere a recoltei agricole.

210

Speciile spontane prezintă randamente de conversie zilnică a radiaţiei fotosintetic active incidente cu variaţie foarte largă, între 1,6 şi 6,8 % cu valorile cele mai frecvente între 2,5 şi 5,0 %. Comparaţia dintre cele două tipuri de specii arată că în general cele spontane au randament de conversie mai redus decât cele cultivate şi că selecţia genetică desfăşurată empiric de către om, de-a lungul practicii agricole, a avut ca rezultat şi îmbunătăţirea acestui randament. Dacă se are în vedere că în cadrul aceleiaşi specii randamentul înregistrat la diverşi hibrizi sau soiuri diferă, înseamnă că există o rezervă de genotipuri susceptibile să conducă la ameliorarea acestui randament.

La nivelul agroecosistemului sau a unei populaţii vegetale, randamentul de conversie în raport cu radiaţia globală incidentă se determină ţinând cont că:

- energia fotosintetic activă este de 45-50 % din totalul radiaţiei globale;

- energia absorbită efectiv de către covorul vegetal şi antrenată în procesul de fotosinteză variază cu proprietăţile optice ale acestuia, şi arhitectura foliară, fiind la plantele de cultură în perioada de dezvoltare maximă între 50 şi 80 %;

- fixarea energiei absorbite de către frunză şi depozitarea ei ca energie a biomasei nete se realizează în proporţie de 4 - 7 % la plantele de cultură.

Cercetările întreprinse asupra unor culturi agricole din regiuni geografice diferite indică randamente de conversie a energiei totale incidente pe perioada lor de dezvoltare cu valori cuprinse între 0,86 % şi 2 % la culturile de toamnă: 0,93 -1,43 %, la grâu; 0,86-0,99 % la orez; 1,15 -1,80 % la

211

sfecla de zahăr; 1,15-1,80 % la porumb (H. Iwaki, 1974, C. Varlet-Grancher, 1982); 0,95 - 2,18 %, la lucerna: 1,2 - 1,36 % la trestia de zahăr; C. Varlet Grancher, 1982); 0,9 - 1,5 % la pajişti cultivate, din zona temperată (P. J. Coopor, 1970).

Randamentul maxim de conversie înregistrat pe parcursul unei zile de vară atinge la cereale, în condiţii optime, cca. 4 %.

Randamentul fotosintetic şi respectiv productivitatea netă înregistrată în agroecosisteme are valori apropiate faţă de cele din ecosistemele naturale forestiere şi valori ceva mai ridicate comparativ cu ecosistemele naturale de pajişti. Această creştere a randamentului de conversie este determinată fără îndoială de intervenţia omului în direcţia aprovizionării cu elemente nutritive a plantelor şi amenajării covorului vegetal (format de plante de cultură) pentru intercepţie maximă a energiei solare şi în oarecare măsură şi de ameliorarea randamentului de conversie a energiei solare la soiurile cultivate

6.6.4. Energia culturală în agroecosisteme

Înfiinţarea şi întreţinerea agroecosistemelor a necesitat chiar de la începuturile practicii agricole, investirea de către om a unei cantităţi de energie destinată menţinerii acestora în stadii juvenile de succesiune, care să asigure productivitatea primară maximă necesară în alimentaţia proprie. Această energie, la început exclusiv de natură umană a crescut progresiv prin adăugarea energiei animale şi în agricultura modernă, a energiei combustibililor fosili destinată nu numai producerii ci şi prelucrării şi desfacerii

212

alimentelor. Energia suplimentară investită de om este cunoscută ca energie comercială sau energie culturală (W.Cox, S.Atkins, 1979).

Pentru compararea celor trei forme de energie investite de om în agroecosisteme (umană, animală a combustibi-lilor fosili) s-a încercat echivalarea lor pe baza observaţiilor empirice şi a conţinutului lor în unităţi energetice. În acest sens se apreciază (D. Pimentel, Marcia Pimental, 1977) că lucrul mecanic efectuat de 10 oameni într-o oră este echivalent cu 1 CPh. Cu alte cuvinte un cal poate înlocui munca fizică a 10 muncitori în aceeaşi unitate de timp. Pe de altă parte, 1 CPh corespunde unui consum energetic de 641,56 kcal (= 2685,57 kJ).

Combustibilii fosili concentrează, cantităţi mari de energie convertibilă rapid în lucru mecanic prin intermediul maşinilor. Astfel 3,8 l petrol (1 galon) dezvoltă o energie de cca. 36.000 kcal, din care se utilizează efectiv cca. 7200 kcal (la un randament de conversie de cca. 20 %). Această energie este echivalentă cu 1 1,2 CPh, ceea ce înseamnă că 3,8 1 petrol produce echivalentul lucrului prestat de un cal în decurs de 11 ore sau de 10 oameni în acelaşi timp. Calculul conduce la ideea că 1 l petrol poate produce echivalentul lucrului efectuat de un cal în 2,7-3 ore (= 2,7 - 3,0 CPh) sau de un om în 27-30 ore (= 27 - 30 ore om). Analiza consumului energetic american şi a timpului de lucru prestat în medie de o persoană în sistemul agroalimentar american indică valori de echivalenţă apropiate: 1 l petrol 30 ore/om.

Valoarea energiei investite direct şi indirect în agroecosistem variază cu specia cultivată şi tipul de agricultură ce se practică. La cultura de porumb, în două

213

situaţii extreme, energia investită diferă net atât ca valoare globală cât şi ca structură (D. Pimentel, Marcia Pimentel, 1977). În agroecosistemul primitiv (analizat în Mexic) bazat pe lucrarea manuală a pământului de către om, investiţia de energie are valori reduse aproape exclusiv reprezentată prin lucrările de amenajare a biotopului (defrişare, agrotehnică) şi seminţe. În agroecosistemul de tip intensiv din SUA, bazat pe o mecanizare şi chimizare masivă, se investesc cantităţi apreciabile de energie mai ales sub formă de fertilizanţi, carburanţi şi maşini (Tabelul 6).

În condiţii asemănătoare de iradiere solară, recolta diferă net în cele două tipuri de agroecosistem fiind de 2,8 ori mai mare în cel de al doilea. Sporul de producţie poate fi pus aproape exclusiv pe seama diferenţei de energie investită de om în cele două tipuri de agroecosisteme, produs agricol în plus în agroecosistemul intensiv.

Făcând raportul dintre energia regăsită în produsul agricol principal (output) şi energia învestită în ecosistem (input) se determină costul energetic al fiecărei calorii din acest produs sau randamentul de revenire a energiei consumate în activitatea agricolă sau randamentul de conversie a energiei investite (comerciale) de om în energie cuprinsă în produsul agricol principal.

Comparând cele două situaţii extreme la cultura de porumb se constată că acest coeficient este cu atât mai redus cu cât gradul de intensivizare a agriculturii este mai ridicat. În agroecosistemul primitiv - cultura de porumb din Mexic pentru fiecare calorie introdusă de om se recoltează cca. 53 cal produs agricol, în timp ce în agroecosistemul intensiv din SUA, 1 calorie investită

214

corespunde la 3,06 cal recoltă, la nivelul agriculturii din 1945 şi la 2,16 cal recoltă, la nivelul dezvoltării agriculturii din 1975.

Analiza consumului energetic în agroecosistemele citate arată că la cultura intensivă ponderea cea mai mare o reprezintă consumul de energie pentru producerea de îngrăşăminte azotate şi maşini agricole şi consumul de carburanţi pentru lucrările agrotehnice.

Tabelul 6Structura şi randamentul de utilizare a energiei investite

de om în cultura porumbului în funcţie de sistemul de agricultură (D. Pimentel, M. Pimentel, 1977)Cultura manuală Cultura intensivă, mecanizată şi

chimizată

Mexic

1975

Intrare Kcal SUA 1975 Intrare Kcal

Muncă umană1144

h/om

733300 Muncă umană 17 h/om 1087

Secure şi

târnăcop

0,8 kg 16192 Maşini - 1420250

Seminţe 10,4 kg 36192 Seminţe 21 kg 146160

Carburanţi 210 l 2100000

Îngr. azot 128 kg 2429000

Îngr. fosfor 72 kg 288000

Îngr. potasiu 80 kg 220000

Amendamente 35 kg 66500

Irigaţii 780000

kg

780000

215

Pesticide 1 kg 101000

Erbicide 2 kg 181000

Uscare produs 375000

kg

375000

Electricitate 380000

kg

380000

Transport 180000

kg

180000

Total intrări........................125714

Recolta anuală

-ieşiri 1944 kg..................6765120

Randament.............................53,78

Total intrări........................8666910

Recolta anuală

-ieşiri 5394 kg..................18771120

Randament.................................2,16

Cercetările privind energetica agroecosistemelor, edificate de specii diferite arată aceeaşi tendinţă de scădere a randamentului de conversie a energiei investite (îndeosebi de energie fosilă comercială) pe măsura intesivizării agriculturii, cu toate că ponderea consumurilor energetice variază cu planta de cultură. Se constată că în agroecosistemcle intensive fiecare calorie investită de om corespunde în general cu 1 - 3 calorii incluse în produsul agricol sau altfel spus 1 calorie produs agricol principal se realizează prin consumul a 0,30 - 1 cal energie de origine fosilă sau biologică.

Produsele agricole vegetale sunt transformate în cea mai mare parte în alimente finite prin prelucrarea casnică sau industrială ori sunt transformate în produse alimentare de origine animală prin intermediul animalelor domestice. În ambele cazuri, transformările ulterioare ale produsului agricol iniţial sunt însoţite de consumuri semnificative de energie care au ca efect scăderea randamentului de utilizare a energiei (comerciale) consumate, în raport cu produsul alimentar finit. În ţările industrializate consumul

216

energetic pentru prelucrare atinge valori apreciabile şi acestuia i se mai adaugă şi un consum energetic ridicat datorat conservării şi distribuirii alimentelor spre marile aglomeraţii urbane. În acest sens G. Leach, (1975) aprecia că în Anglia, investind 1 cal se poate obţine 2,2 cal conţinute în grâu sau 1,4 cal conţinute în pâine, iar P. Magazin şi colab. (1980) aprecia că în România investind 1 cal se obţine 3,11 cal sfeclă de zahăr care apoi devin după prelucrare 1,07 cal zahăr. Consumul energetic pentru transportul şi comercializarea alimentelor poate încărca simţitor costul fiecărei calorii alimentare. Astfel D. Pimentel şi Marcia Pimentel (1977) calculează că 1 calorie aliment finit provenit din prelucrarea porumbului şi ajuns pe masa consumatorului american se obţine prin cheltuirea a 11 calorii energie convenţională (fosilă).

Stabilirea ponderii energiei cheltuite pentru producerea şi respectiv prelucrarea produsului agricol până la alimentul finit sugerează soluţiile de îmbunătăţire a randamentelor energetice ale fiecărei verigi şi oferă criterii pentru stabilirea preţurilor şi repartiţie echitabilă a beneficiilor partenerilor implicaţi în realizarea alimentului finit.

Producerea de alimente de origine animală constituie, cel puţin astăzi şi într-un viitor apropiat, o activitate obligatorie pentru asigurarea proteinei animale cu un conţinut de aminoacizi indispensabili nutriţiei omului.

Ea se realizează cu un consum energetic superior prelucrării alimentelor de origine vegetală înregistrând randamente de conversie a energiei mult inferioare unităţii. Pentru fiecare calorie proteină animală se investeşte în ţări industrializate ca Anglia şi SUA (G.

217

Leach, 1975; D. Pimentel, Marcia Pimentel, 1977) între 10 şi 77 cal energie fosilă şi între 19 şi 188 cal furaj, în funcţie de produsul alimentar obţinut. În privinţa energiei fosile se cheltuieşte pentru o calorie inclusă în lapte, 35,9 cal; în ouă, 13 - 16 cal; în carne de pui broiler, 11 - 22 cal; în carne de porc, 34,6 cal; în carne bovine (crescătorie), 77,7 cal; în carne bovine (păşunat), 10,1; în carne oaie (păşunat), 16,2 cal.

Referitor la conversia energiei conţinute în furaje se constată că cele mai ridicate randamente se înregistrează în producţia de ouă, pui broiler şi lapte şi cele mai scăzute în producţia de carne a animalelor crescute liber; 1 calorie proteină animală se obţine cu un consum energetic de furaje pentru: lapte, 30 cal; ouă, 20 cal; pui broiler, 19 cal; porc, 65 cal; bovine (crescătorie), 122 cal; bovine (păşunat), 188 cal. Situaţia poate fi pusă în legătură cu concentraţia mai mare de energie în furajele utilizate în obţinerea primelor categorii de produse animale şi cu cheltuiala mai redusă de energie pentru procurarea hranei de către animalele producătoare. În cadrul aceleaşi specii (la bovine) se observă că ridicarea randamentului de conversie a furajelor se corelează cu o scădere semnificativă a randamentului de conversie a energiei fosile totale investite, astfel că, în ansamblu, intensivizarea corespunde şi aici tendinţei de scădere a randamentului de conversie energetică. Problema care se pune în faţa cercetării agricole constă în a implementa acele tehnologii şi modele de producţie care să determine menţinerea randamentelor de conversie energetică în condiţiile măririi producţiilor la unitatea de suprafaţă agricolă.

218

Analiza consumurilor energetice şi a randamentului de conversie a energiei investite, în sistemul agroalimentar din România (D. Dumitru, 1979) arată aceeaşi tendinţă generală de creştere a energiei cheltuite atât pe unitate de suprafaţă agricolă cât şi pe unitate de produs alimentar, concomitent cu scăderea randamentelor de conversie a energiei comerciale în energie-aliment (Tabelul 7).

Energia cheltuită (energie umană, animală, fosilă) se repartizează aproape egal între subsistemul producţiei agricole şi subsistemul de prelucrare şi distribuire a alimentelor, ceea ce înseamnă că se cheltuieşte astăzi aproape tot atâta energie pentru a prelucra şi distribui un produs agricol cât şi pentru a-l produce.

Tabelul 7Evoluţia consumului de energie comercială pentru

obţinerea unei unităţi energetice de produs agricol şi aliment finit în România (D. Dumitru, 1979, completat)

Anul 1950 1960 1970 1975 1980 1990

Consum energie comercială

pentru o unitate produs

agricol

1,23 1,69 2,79 3,32 4,78 5,47

Consum energie comercială

pentru un aliment la

consumator

2,30 3,03 4,35 5,37 8,03 9,68

Reducerea consumurilor energetice pe unitate aliment la consumator, presupune detalierea bilanţurilor energetice, a fiecărei verigi de producere şi distribuire, urmată de adoptarea unor modele potrivite condiţiilor concrete şi implementarea de tehnologii care să asigure realizarea acestor modele. Atât modelele cât şi tehnologiile îşi pot găsi suportul în tradiţiile locale,

219

părăsind linia modelelor îndeobşte cunoscute din ţările industrializate, înscriindu-se în tendinţa generală definită prin termenul de ecodezvoltare.

6.6.5. Căi de mărire a randamentului de conversie a energiei în agroecosisteme

Investigaţiile asupra energeticii sistemelor actuale de producere a alimentelor subliniază că generalizarea modelelor actuale din ţările industrializate în toate ţările lumii este imposibilă în primul rând din lipsa de energie; dacă se are în vedere că în sistemul agroalimentar american se consumă anual cca. 1400 echivalent petrol/locuitor apare clar că acest consum nu va putea fi generalizat în ţări în curs de dezvoltare lipsite de surse apreciabile de energie fosilă. În acelaşi context, estimările privind caracterul finit al resurselor energetice fosile proiectează în viitor o agricultură cu consum energetic convenţional, obligatoriu mai redus pentru toate ţările şi adoptarea unor modele de agricultură alternativă.

Detalierea consumurilor energetice indică posibilităţi de ameliorare a randamentelor proceselor care concură la producerea şi distribuirea alimentelor prin economisirea energiei investite şi substituirea energiei fosile prin forme neconvenţionale şi prin reducerea pierderilor de produse agricole după recoltare.

A. Economisire de energie1. Optimizarea lucrărilor agrotehnice şi a randamen-

telor de funcţionare a maşinilor agricole prin: simplificarea unor practici de cultură, alegerea sistemului de maşini adecvate, reglajul maşinilor la parametri

220

economici şi în perspectivă, fabricarea unor maşini cu performanţe ridicate, caracterizate prin consumuri reduse şi o complexitate mai mare de lucrări. În acest domeniu de mecanizare a lucrărilor agrotehnice se apreciază că s-ar putea economisi în Franţa prin măsurile menţionate cca. 15 % din consumul curent. Economisirea energiei consumate pentru agrotehnică presupune, pe lângă măsurile enumerate şi efectuarea lucrărilor în perioadele optime (umiditate din sol, recoltare la conţinut de apă redus etc). Orientarea actuală în cultivarea plantelor de câmp cunoscută sub denumirea de minim tillage sau now tillage îşi propune să fundamenteze sisteme agrotehnice cu lucrări agrotehnice minime şi în consecinţă cu consum minim de energie.

2. Fertilizarea terenurilor agricole cu îngrăşăminte minerale determină consumuri apreciabile de energie pentru fabricarea acestora este ştiut: 18 - 20.000 kcal/kg la îngrăşămintele cu azot cum este azotatul de amoniu (355 g s.a.), 3000 - 34000 kcal/kg la îngrăşămintele cu fosfor cum este superfosfatul (180 g s.a) şi 2000 kcal/kg la îngrăşămintele cu potasiu cum este sarea potasică (400 g s.a) (Gh. Lisandru, Maria Sârbu, 1980). Cele mai costisitoare din punct de vedere energetic sunt îngrăşămintele azotate necesare totodată în cantităţile cele mai mari. Având în vedere faptul că la noi materia primă pentru fabricarea îngrăşămintelor cu fosfor se importă, înseamnă că şi acestea necesită cheltuieli energetice destul de mari, superioare celor menţionate pentru procesul direct de fabricaţie.

Din îngrăşămintele introduse în agroecosistem, doar o mică parte sunt absorbite de către plante, o alta destul de

221

mare se pierde prin levigare sau prin descompunere în fracţiuni neabsorbabile. Creşterea proporţiei absorbite, înseamnă creşterea randamentului de utilizare a energiei investite în agroecosistem. Aceasta se poate realiza prin eliberarea treptată a elementului activ în funcţie de nevoile eşalonate ale plantei. Soluţiile tehnice adoptate în acest sens prevăd granularea diferită a îngrăşămintelor, acoperirea parţială cu pelicule greu solubile, mărirea stabilităţii în compuşi mai complecşi. Economisirea de energie şi creşterea randamentului de utilizare a celei incluse în fertilizanţi minerali presupune aplicarea lor în combinaţii optime pentru fiecare specie cultivată. Reducerea cheltuielilor energetice pentru producerea şi administrarea îngrăşămintelor chimice reprezintă o altă modalitate de economisire. În acest sens, studiile de aplicare directă a fosfatitelor în agroecosisteme ar putea indica importante căi de economisire a energiei în procesele de fabricaţie a fosfaţilor.

Determinările privind conţinutul de elemente nutritive din gunoiul de grajd şi alte resturi organice arată că aplicarea unei tone de gunoi de grajd echivalează cu o investiţie energetică de 350.000 kcal provenită din resurse proprii agriculturii. În calculul echivalării energetice a gunoiului de grajd trebuie ţinut cont şi de conţinutul său în microelemente, de efectul său favorabil asupra structurii solului şi rezistenţei la eroziune şi asupra activităţii microbiologice din sol. Efectele favorabile de durată obligă la raportarea cheltuielilor energetice pentru administrare pe mai mulţi ani. Utilizarea mai largă a gunoiului de grajd şi în egală măsură a dejecţiilor de la complexele de creştere a animalelor pentru fertilizare

222

înseamnă economisirea de energie fosilă şi mai ales înlocuirea combustibililor convenţionali consumaţi în sinteza îngrăşămintelor organice prin reciclarea biomasei.

Culturile de leguminoase fixează cantităţi destul de mari de compuşi azotaţi, apreciaţi la 65 kg/ha soia, 150 - 200 kg/ha la lucernă (J. Pochon, 1960) ceea ce înseamnă pentru fiecare hectar o intrare energetică cuprinsă între 1,3-4 milioane kcal/ha/an. Extinderea culturilor de leguminoase înseamnă deci economisirea de energie care ar trebui investită pentru producerea îngrăşămintelor cu azot; această extindere corelată cu asolamente corespunză-toare este posibilă prin echilibrarea mai bună a sectorului vegetal cu cel zootehnic din unităţi, şi o diversificare mai mare a sectorului zootehnic din fiecare unitate.

3. Pe suprafeţe întinse, obţinerea unor recolte agricole ridicate este condiţionată de irigare, ceea ce presupune consum suplimentar de energie pentru fiecare unitate de produs agricol obţinut. Alegerea momentelor şi a normelor optime de udare duce la economisirea acestei energii. În funcţie de cererile de produs agricol şi de posibilităţile de aprovizionare cu apă, alegerea culturilor şi după consumul hidric ar putea duce la utilizarea mai eficientă a apei în ţinuturile secetoase şi economisirea energici pentru irigat. Consumul hidric înregistrează valori reduse pentru plantele originare din zonele aride, comparativ cu cele din zonele cu climat umed: mei, 311; sorg, 322; porumb, 368; grâu, 518; cartof, 636; lucerna, 831. Acest consum, exprimat prin numărul de litri de apă de care are nevoie planta pentru sinteza a 1 kg s.u. sugerează posibilităţi de alegere raţională a plantelor în funcţie de disponibilităţile de apă şi energie destinată irigaţiei.

223

4. Activităţile de deshidratare în vederea păstrării îndelungate a seminţelor, furajelor, laptelui şi altor produse agricole consumă cantităţi mari de energie. Energia destinată uscării produselor agricole vegetale poate fi redusă prin recoltarea lor la un procent mai scăzut al conţinutului de apă, prin substituirea combustibililor convenţionali cu resurse energetice locale, şi îmbunătăţirea randamentelor energetice ale utilajelor (izolare termică, recuperarea şi reciclarea căldurii latente de condensare a apei evaporate, concentrarea energiei solare etc).

5. Încălzirea serelor absoarbe anual cantităţi apreciabile de energie provenită în general prin arderea de petrol şi gaz metan. Măsurile de austeritate energetică reclamă renunţarea la producerea de legume prin consumul acestor combustibili şi încălzirea serelor pe baza energiei recuperate din unele sectoare industriale (energetic, chimic, siderurgic) sau a energiei neconvenţionale (ape termale, energie solară, biomasă). Chiar în cazul acestor surse energetice este posibilă economisirea de energie prin izolare mai bună cu geamuri duble, stocarea în timpul zilei a căldurii şi utilizarea acesteia noaptea etc.

6. Încălzirea adăposturilor şi apei de uz sanitar necesită cantităţi diferite de energie în funcţie de sistemul de creştere a animalelor. Aceste cantităţi pot fi reduse prin îmbunătăţirea izolării, a utilizării luminii solare şi aerisirii naturale a recuperării căldurii unor produse sau a celei provenite de la agregatele de refrigerare, prin substituirea combustibililor convenţionali.

B. Substituirea combustibililor fosiliSubstituirea combustibililor fosili prin biomasa produsă

de către sectorul agricol şi forestier poate adopta forma

224

directă de utilizare a acesteia prin ardere la nivelul exploatărilor agricole sau a întreprinderilor paragricole şi industriale, ori forma indirectă de utilizare după transformarea biomasei în combustibili similari celor convenţionali (gaz, etanol, metanol) compatibili cu orice consumator de energic.

Lemnul constituie resursa cea mai importantă de biomasă care ar putea înlocui parţial consumul de combustibili fosili (prin ardere directă sau după gazeificare) în procesele de deshidratare a seminţelor şi furajelor, încălzirea locuinţelor, adăposturilor pentru animale şi serelor, tracţiune. Plantarea unor specii forestiere repede crescătoare pe porţiunile improprii culturilor, chiar în interiorul culturilor agricole ar putea contribui pe de o parte la combaterea eroziunii iar pe de alta la ameliorarea balanţei energetice a exploataţilor agricole în spiritul considerării de ansamblu a problemelor economice şi ecologice.

Produsele agricole secundare (paie, tulpini de porumb, floarea soarelui, in, coarde de viţă de vie) sunt resurse de biomasă a căror importanţă variază de la o regiune la alta dar care pot totaliza un potenţial considerabil utilizabil ca furaj grosier sau ca material combustibil.

Se mai pot adăuga acestor produse o gamă largă de deşeuri organice cu conţinut mare de apă provenite de la industria alimentară (fabrici de zahăr şi de conserve, abatoare, distilerii) sau de la complexele de creştere a animalelor ce pot fi fermentate în instalaţii speciale, producând gaze combustibile sau alcooli. Cercetările efectuate în Franţa (P. Chartier, 1980) indicau pentru această ţară posibilităţi de obţinere pe seama produselor

225

agricole secundare şi deşeurilor agroalimentare a unei cantităţi anuale de energie echivalentă cu cca. 10.000 t petrol.

Culturile energetice demonstrează posibilităţile agriculturii moderne de a redeveni energetic autonomă în mod asemănător (dar pe alte coordonate) cu agricultura tradiţională. Extinderea culturilor producătoare de biomasă ce urmează a fi convertită în energie nealimentară va depinde pe de o parte de cererea de alimente, iar pe de altă parte de preţul şi posibilităţile de procurare a combustibililor convenţionali. În grade diferite, unele ţări (Brazilia, Suedia, SUA, Franţa) îşi acoperă deja o parte din necesarul energetic din diverse domenii pe seama transformării biomasei în etanol, metanol, gaz metan şi în perspectivă chiar în hidrocarburi.

C. Reducerea consumurilor energetice pentru păstra-rea şi prelucrarea produselor agricole

Experienţa unor ţări privind îmbinarea tehnologiilor moderne cu practicile locale de păstrare şi prelucrare a alimentelor relevă posibilităţi, puţin explorate, de reducere a consumurilor energetice în acest domeniu.

Crearea unui sistem complex de păstrare a alimentelor prin utilizarea unităţilor de depozitare centralizate cu mare capacitate (cereale, plante tehnice) concomitent cu utilizarea mai largă a posibilităţilor de păstrare şi aprovizionare descentralizată în gospodăriile consuma-torului (legume, fructe) ar putea scădea consumul energetic necesar producerii temperaturilor reduse şi pierderile cauzate de degradarea alimentelor.

Optimizarea structurii pe specii a şeptelului de animale domestice astfel încât să asigure conversia energetică a

226

tuturor resurselor locale de furaje şi a deşeurilor agricole în condiţiile unui randament energetic ridicat ar duce la o gospodărire mai eficientă a resurselor energetice incluse în biomasa vegetală.

În industria alimentară există posibilităţi de reducere a consumurilor energetice prin scurtarea proceselor de prelucrare şi introducerea pe piaţă a unor alimente cât mai apropiate de starea lor naturală, în sensul dorinţei exprimate tot mai evident de consumatorii citadini.

6.7. Agroecosistemele şi alimentaţia umană

6.7.1. Necesităţile alimentare şi poziţia trofică actuală a omului

Alimentele consumate de către om trebuie să-i asigure pe de o parte compuşii indispensabili constituirii propriului organism, iar pe de altă parte cantitatea de energie care susţine activitatea fiziologică a organismului şi compensează pierderile de calorii în mediul înconjurător.

Consumul de substanţe nutritive în organism se referă în primul rând la compuşii energetici al căror conţinut este măsurat în calorii. Există un necesar energetic strict, care susţine activitatea vitală a protoplasmei celulelor din organism, desfăşurată continuu în afara oricărui excitant extern, activitate numită metabolism bazal. Valoarea energetică a metabolismului bazal este apreciată pentru un bărbat tânăr, normal la 1700 - 2000 kcal/zi. La necesităţile metabolismului bazal se adaugă un surplus apreciabil de

227

energie, utilizat pentru încorporarea hranei, pentru activitatea fizică şi intelectuală şi pentru menţinerea constantă a temperaturii organismului. În condiţiile zonei temperate, cheltuiala zilnică de energie a unui individ ce prestează activităţi fizice medii variază între 2500 şi 3000 kcal/zi mergând până la 3500 - 5000 kcal/zi şi chiar mai mult pentru indivizi care prestează activităţi fizice grele (un cosaş consumă până la 7200 kcal/zi). Nevoile energetice cresc cu vârsta fiind maxime între 15 şi 20 de ani, după care scad treptat. Astfel pentru un băiat ele ajung de la 1300 kcal/zi la vârsta de un an, până la 3600 kcal/zi la vârsta de 19 ani, apoi necesarul energetic scade în a doua parte a vieţii ajungând la bătrâni la 2100-2400 kcal/zi. Femeile care alăptează au nevoie de un supliment de 700-1000 kcal/zi. Locuitorii regiunilor calde consumă, în condiţii echivalente de muncă, o cantitate mai redusă de energie decât cei din regiunile reci.

Pentru generalizări globale privind necesarul de resurse alimentare ale populaţiei umane, se adoptă ca individ de referinţă pentru bărbaţi, individul în vârstă de 25 ani cu greutatea de 65 kg, perfect sănătos ce trăieşte în climatul temperat şi desfăşoară o muncă medie, apreciat a avea nevoie de un consum de 3200 kcal/zi. Pentru femei, referinţa se face raportat la aceleaşi condiţii de climă şi vârstă, având însă greutatea de 55 kg şi prestând o muncă uşoară; necesarul energetic este estimat la 2500 kcal/zi. Făcându-se media tuturor situaţiilor alimentare, foarte variate de pe glob se apreciază că raţia zilnică a omului mijlociu trebuie să se situeze între 2250 şi 2750 kcal, respectiv că media de 2400 kcal/zi reprezintă minimul pentru un randament fizic intelectual normal şi eficient (P.

228

Duvigneaud, 1974). Nerealizarea necesarului de energie în regimul alimentar al individului este denumită subnutriţie. Subnutriţia poate fi cauzată de dereglări patologice ale metabolismului compuşilor energetici sau de insuficienţa acestor compuşi din raţia alimentară a unor populaţii întregi, cum este cazul unor ţări în curs de dezvoltare.

Desfăşurarea în condiţii normale a funcţiilor organismului uman este determinată şi de aportul unor compuşi indispensabili pe care acesta nu-i poate sintetiza, astfel că raţia alimentară este definită nu numai de conţinutul său energetic ci şi de conţinutul în astfel de compuşi. Se apreciază că un număr de cca. 40 - 50 compuşi şi elemente sunt absolut necesare pentru desfăşurarea vieţii în condiţii de sănătate. Între aceştia se detaşează, ca deosebit de importanţi, 9-10 aminoacizi (leucina, valina, fenilalanina, treonina, izoleucina, lizina, methionină, cisteina, triptofanul) a căror prezenţă simultană în celulă este obligatorie pentru sinteze de proteine specifice organismului, utilizate la rândul lor ca substanţe plastice sau catalizatori ai reacţiilor metabolice(Fig. 26).

Fig. 26. Proporţiile

aminoacizilor esenţiali din

hrana omului; leucina (Leu),

valina (Fen), treonina (Tre),

izoleucina (Ile), lizina (Liz),

methionina (Met), cisteina

(Cis), triptofan (Trp).

(U. Scrimshav, V. Young,

1976)

229

Alimentele proteice au valoare biologică diferită, determinată de conţinutul lor în aminoacizi esenţiali, de proporţia existentă între ei şi de concentraţia celui cu valoarea cea mai redusă în raport cu necesităţile.

Cele mai valoroase sunt proteinele animale din ouă, carne, lapte, bogate în aminoacizi esenţiali, în proporţii echilibrate. Alimentele proteice de origine vegetală conţin în mod obişnuit aminoacizi în proporţii neechilibrate faţă de necesităţile metabolismului uman. Astfel, grâul şi porumbul sunt deficitare în lizina, orezul şi sorgul sunt deficitare în triptofan, maniocul este deficitar în methionină iar leguminoasele au conţinut redus de aminoacizi ca sulf-cisteină şi methionină. Dintre produsele vegetale, făina de soia şi frunzele verzi sunt cel mai bine echilibrate în aminoacizi esenţiali, fapt ce deschide largi perspective de întrebuinţare directă a lor pentru satisfacerea necesităţilor proteice ale populaţiei umane. Gradul de utilizare a aminoacizilor din raţia alimentară este condiţionată de aminoacidul cu conţinutul cel mai redus în raport cu cerinţele organismului, potrivit legii minimului. În cazul hrănirii unilaterale, de exemplu cu porumb, organismul nu poate utiliza ceilalţi aminoacizi pentru sinteze proteice decât până la epuizarea lizinei, după aceea aminoacizii rămaşi sunt descompuşi în metabolismul energetic. Dacă prin adaos de alte alimente (lapte, carne) se ridică conţinutul în lizină al raţiei, poale fi utilizat în sinteze şi restul cantităţii de aminoacizi din proteina porumbului. Efectul complementar, manifestat în raţiile alimentare variate, are un rol deosebit pentru satisfacerea necesităţilor metabolismului proteic uman. El stă la baza evoluţiei spontane a unor regimuri alimentare

230

relativ echilibrate, chiar dacă uneori aceste regimuri aveau ca suport principal proteinele de origine vegetală. În Orientul Apropiat ca şi la noi de altfel, pâinea de grâu cu conţinut redus de lizină era consumată din antichitate cu produse lactate bogate în acest aminoacid. În India, Mexic, Jamaica, consumul de pâine şi orez este tradiţional însoţit de consumul de fasole, mazăre şi alte leguminoase.

Cu toate că proteinele animale au conţinut complet şi echilibrat de aminoacizi esenţiali se apreciază că raţia alimentară optimă pentru un om este cea care conţine un amestec de proteine de natură vegetală şi animală. Foamea proteică cronică, provoacă îndeosebi la copii boala numită kwashiorkor, caracterizată prin edeme, hiperpigmentare, atrofii musculare, tulburări digestive şi comportamentale grave, mergând până la moarte.

Alături de aminoacizii esenţiali, organismul uman mai are nevoie şi de alţi compuşi pe care nu îi poate sintetiza şi care trebuie să fie obligatoriu incluşi în raţia alimentară. Aşa sunt lipoizii, vitaminele sau unele elemente ca fier, calciu, iod etc. Un rol esenţial în aprovizionarea cu astfel de compuşi îl au alimentele de origine vegetală consumate în stare proaspătă, ele furnizează vitamine, fermenţi, lipide etc. specifice organismului uman sau precursori ai acestora (ex. provitamina A = caroten) necesari sintezelor ulterioare. Absenţa unuia sau a mai multor compuşi indispensabili din alimentele consumate determină în timp starea de malnutriţie. Ea poate să se instaleze chiar şi în situaţia unui regim alimentar excesiv de bogat în calorii, dacă acesta este prea uniform. Ca şi în cazul subnutriţiei, malnutriţia poate fi efectul unor stări patologice individuale (genetice sau infecţioase) sau doar a unor raţii

231

alimentare deficitare aşa cum se întâlnesc la numeroase populaţii din ţările lumii a treia.

Situaţia unor oameni al căror regim alimentar depăşeşte caloric şi foarte adesea şi calitativ necesităţile organismului, definită prin supranutriţie este tot atât de dăunătoare ca şi a celor malnutriţi. Numeroase boli cardio-vasculare, diabetul şi altele, sunt favorizate de supranutriţie şi sedentarism, ce contravin evoluţiei filogenetice de milenii a speciei umane.

Populaţia umană, cu excepţia unor grupuri etnice restrânse, în stadii primitive de civilizaţie (triburi ecuatoriale, eschimoşi), se hrăneşte astăzi pe seama resurselor alimentare produse în agroecosisteme. Constituient al reţelelor trofice a agroecosistemelor, omul influenţează aceste reţele în direcţia satisfacerii nevoilor sale alimentare. Stimulează proliferarea producătorilor de resurse alimentare proprii în detrimentul altor producători, înlătură sau reduce semnificativ efectivele speciilor concurente, vehiculează masiv resurse dintr-un ecosistem în altul, determină situaţii trofice inexistente în mod natural. Regimul său alimentar omnivor îi permite să ocupe un număr apreciabil de nişe ecologice dispersate pe aproape toate nivelurile caracteristice consumatorilor. El poate fi pe rând sau concomitent: consumator primar (consumator de alimente de origine vegetală) consumator secundar (consumator de alimente de origine animală provenite de la erbivore) sau consumator terţiar (consumator de alimente de origine animală provenite de la răpitoare sau carnivore).

Omul este beneficiarul unor lanţuri trofice pe care le poate modela în folosul său dar care se integrează constant

232

într-o reţea trofică specifică fiecărei ţări sau regiuni, alcătuind ceea ce se numeşte în limbajul curent sistemul agroalimentar naţional sau regional. Sistemele agroalimentare naţionale s-au angrenat tot mai mult, de-a lungul civilizaţiei, prin multiplicarea schimburilor, până la constituirea astăzi a unui sistem agroalimentar mondial al cărui componente sunt profund dependente una de alta.

Recunoaşterea existenţei unui astfel de sistem şi a necesităţilor de coordonare a părţilor sale componente - sisteme naţionale agroalimentare, a determinat crearea în 1945 a Organizaţiei Mondiale pentru Alimentaţie şi Agricultură a Naţiunilor Unite (FAO - Food and Agriculture Organization).

Funcţionarea armonioasă a oricărui sistem agroalimentar (naţional, regional sau mondial) este obligatoriu condiţionată de conformaţia sa piramidală, în care nivelurile trofice inferioare depăşesc în proporţii rezonabile pe cele superioare în mod similar (dar nu identic) celor existente în ecosistemele naturale. Modificări produse în sensul proliferării peste anumite limite a nivelurilor trofice superioare atrag după ele perturbări manifestate prin subnutriţie malnutriţie, dependenţă alimentară de alte regiuni etc. (Fig. 27).

233

Fig. 27. Modele teoretice de piramide trofice normale (A) şi distorsionate (B, C) ale unor ţări. P - producţia vegetală,

C1 - animale erbivore, C2 - populaţia umanăSistemul agroalimentar naţional este un sistem deschis

fiind posibilă completarea resurselor alimentare deficitare la un anumit nivel prin resurse produse în alte sisteme decât cel naţional. Din acest motiv reţeaua trofică corespunzătoare unui sistem agroalimentar naţional distorsionat poate continua să funcţioneze normal, creând impresia unei oarecare independenţe faţă de producţia proprie de alimente. Sistemul agroalimentar (reţeaua trofică) mondial este însă un sistem închis în care importul de resurse alimentare este exclus, astfel că buna lui funcţionare este condiţionată strict de păstrarea proporţiei dintre nivelurile trofice corespunzătoare unei conformaţii piramidale.

Pentru aprecierea corectă a bazei trofice a unei populaţii umane, respectiv a posibilităţilor unui sistem agroalimentar de a satisface necesităţile acesteia, nu este suficient să se stabilească doar conţinutul energetic şi calitatea dietei zilnice; aceasta echivalează cu analiza incompletă, numai a nivelurilor superioare ale sistemului agroalimentar.

Într-un studiu sistemic se impune a se evalua şi conţinutul energetic şi calitatea biomasei vegetale care stă în mod obligatoriu la baza producerii acestei diete, respectiv nivelurile inferioare ale piramidei trofice. În felul acesta, conţinutul raţiei zilnice se poate exprima mai apropiat de realitate prin conţinutul de energie din biomasa vegetală (a producătorilor primari) cheltuită în scopul producerii ei; acest conţinut se măsoară în calorii

234

primare (I. Puia, V. Soran, 1981). Ca urmare, valoarea energetică a alimentelor de origine vegetală se exprimă direct în calorii primare. Pentru exprimarea valorii energetice a alimentelor de origine animală se admite (în virtutea randamentelor medii de conversie a furajelor) că o calorie din aceste alimente echivalează cu şapte calorii primare cheltuite pentru obţinerea sa (1 calorie din alimente de origine animală = 7 calorii primare).

Modul de utilizare, mai mult sau mai puţin eficient, a caloriilor primare de care dispune fiecare sistem agroalimentar naţional, depinde de structura regimului alimentar al majorităţii populaţiei din ţara respectivă şi de modul de obţinere a alimentelor ce intră în componenţa raţiei alimentare. Aceste caracteristici ale fiecărui sistem agroalimentar au un pronunţat caracter naţional (şi regional) fiind rezultatul unei îndelungi evoluţii istorice, influenţată de specificul productivităţii ecosistemelor care au asigurat hrana, de tradiţii, precepte etice si religioase, structuri sociale, grad de dezvoltare generală a societăţii etc. Regimurile alimentare şi respectiv sistemele alimentare naţionale manifestă astăzi o varietate excepţională impusă nu numai de diferenţele regionale tradiţionale ci şi de decalajele tot mai pronunţate între nivelurile de dezvoltare ale unor ţări sau grupe de ţări.

Luând ca referinţă proporţia dintre alimentele de origine vegetală şi cele de origine animală din dietă şi modul în care acestea sunt produse, regimurile alimentare existente astăzi la nivel mondial pot fi raportate, în mod foarte schematic la patru lanţuri trofice dominante ce nu sunt însă perfect independente unul de altul în nici o

235

regiune a globului: lanţul trofic vegetarian, carnivor extensiv, carnivor intensiv, mixt.

Regimul trofic vegetarian corespunde unei diete umane alcătuite aproape exclusiv din alimente de origine vegetală (cereale, tuberculifere, legume, fructe, zahăr, uleiuri vegetale etc). Este dominat de cel mai simplu lanţ trofic în care omul se plasează la nivelul consumatorilor primari, transferul energetic realizându-se o singură dată după modelul: producător primar consumator primar. În consecinţă, el reprezintă cel mai eficient mod de convertire a alimentelor în energie şi biomasă umană, motiv pentru care regimul trofic vegetarian a caracterizat populaţiile de culegători iar apoi, în societatea agricolă, păturile sărace ale acesteia. Regimul trofic vegetarian se menţine astăzi la numeroase populaţii din ţările sărace ale Asiei şi Africii în care puţinele resurse alimentare vegetale sunt consumate direct şi nu utilizate în creşterea animalelor. Comparaţia între conţinutul caloric al raţiei alimentare medii înregistrată în India în 1999, de 2417 kcal/zi şi echivalentul în calorii primare a acestei raţii cu 3062 kcal/zi indică valori relativ apropiate corespunzător unui randament ridicat de utilizare al resurselor alimentare vegetale. Aceeaşi comparaţie efectuată la nivelul unei ţări industriale dezvoltate cum este S.U.A. arată o mare diferenţă între conţinutul caloric al raţiei alimentare medii (3652 kcal/zi) şi echivalentul în calorii primare a acesteia (11322 kcal/zi) sugerând un randament scăzut al lanţurilor trofice dominante din această ţară. Eficienţa regimului trofic vegetarian este subliniată şi de comparaţia dintre consumul anual de cereale în cele două ţări care este de cca. 180 kg în India, unde acestea se consumau în

236

totalitate direct în alimentaţia umană şi cca. 1000 kg în SUA unde doar în jur de 90 kg se consumau direct, restul fiind investit în creşterea animalelor. Se apreciază (I. Puia, V. Soran 1981) că alimentele produse şi consumate la scară mondială prin regimul trofic vegetarian au o pondere de 80-90 % în balanţa alimentară.

Având în vedere tendinţele de creştere rapidă a populaţiei Terrei (Fig. 28) spre 8-9 miliarde locuitori după anul 2050, şi eficienţa mare a regimului trofic vegetarian, unii teoreticieni ai alimentaţiei recomandă în viitor o „adaptare deplină a speciei umane la o hrană exclusiv vegetală”, care ar înlătura concurenţa animalelor domestice şi lungimea „inutilă” a lanţurilor trofice umane.

Fig. 28. Evoluţia numerică a populaţiei umane

237

(I. Coste, 1982)Tentantă sub aspectul eficienţei energetice (şi respectiv

economice), dieta vegetariană tradiţională are marele dezavantaj de a nu fi compatibilă cu o bună funcţionare biologică şi psihică din cauza carenţei sau compoziţiei neechilibrate în compuşi esenţiali (aminoacizi, lipoizi, vitamine), astfel că populaţiile care se hrănesc astăzi în acest mod manifestă semne evidente de malnutriţie. Posibilitatea preparării în viitor a unor raţii alimentare vegetariene complete nu va fi exclusă sub raport ştiinţific, de pe acum fiind cunoscuţi înlocuitori vegetali de carne (preparate din soia) sau lapte (extracte de soia şi frunze de lucernă). Generalizarea unor astfel de raţii pentru toţi locuitorii Terrei se va lovi cu siguranţă pe de o parte de conservatorismul regimurilor alimentare tradiţionale, iar pe de altă parte de consumurile ridicate de energie şi utilaje tehnologice necesare pregătirii dietei zilnice a atâtor miliarde de oameni. Din perspectiva prezentului, alternativa exclusiv vegetariană a omului nu ni se pare soluţia pe care ar trebui să mizăm în activitatea de gospodărire a resurselor naturale existente, cu atât mai mult cu cât şi astăzi modul acesta de procurare al hranei asigură deja un procent ridicat din media raţiei alimentare mondiale fără să ducă însă la rezolvarea problemei globale a alimentaţiei.

Regimul trofic carnivor extensiv corespunde unei diete compuse preponderent din produse de origine animală obţinute prin păşunat (carne, lapte), vânătoare şi pescuit. În cadrul lui, omul ocupă poziţia de consumator secundar (mai rar terţiar), transferul energetic se realizează în două etape după modelul: producător primar consumator

238

primar consumator secundar, sau chiar în trei etape, când animalul consumat de om este el însuşi carnivor (peşti răpitori sau omnivori). Ca urmare a acestui fapt, randamentul de transformare a produselor vegetale în alimente şi apoi în energie umană este mult mai redus decât în cazul regimului vegetarian. Acest neajuns este compensat prin faptul că de regulă consumatorii primari care asigură producţia de alimente sunt erbivore (bovine, oi, capre, cai, peşti etc.) ce se hrănesc cu biomasă vegetală care nu poate fi utilizată direct în alimentaţia omului. Regimul carnivor extensiv se grefează de regulă pe ecosisteme naturale sau seminaturale, în orice caz fără a afecta utilizarea suprafeţelor arabile destinate producerii de alimente direct consumabile. De-a lungul istoriei, acest lanţ trofic a susţinut dezvoltarea civilizaţiei în numeroase regiuni improprii culturii plantelor agricole, (deşerturi, zone muntoase) rămânând în continuare singurul model de exploatare eficientă a productivităţii primare din aceste regiuni. El manifestă forme variate de la populaţiile de eschimoşi ce se hrănesc aproape exclusiv carnivor, pe seama pescuitului, la populaţiile de păstori din zonele aride ce se hrănesc cu carne şi lapte completându-şi în proporţii diferite dieta cu produse vegetale culese direct sau provenite prin schimb de la populaţiile de cultivatori. Deseori productivitatea scăzută a ecosistemelor exploatate pe baza regimului alimentar carnivor extensiv face ca acesta să se asocieze cu nomadismul pe suprafeţe întinse (ca în deşerturile africane şi asiatice) sau numai cu transhumanţa sezonieră, pendulatorie a păstorilor şi vânătorilor (ca în zonele temperate ale Europei).

239

Existenţa pe planetă a unor imense suprafeţe de pajişti (peste 3 miliarde ha, din care 4,8 milioane în România) greu de transformat în alte categorii de folosinţă, superioare, va face ca importanţa acestui regim trofic, deşi cel mai slab productiv şi mai puţin eficient energetic, să fie şi în viitorul previzibil uriaşă, pentru întregul sistem agroalimentar mondial. Participarea semnificativă la balanţa alimentară mondială a unor ţări ca Argentina şi Australia pentru care acest regim trofic este caracteristic, pledează în sensul posibilităţii de menţinere şi ameliorare a lui pentru viitor. Încercările de a pune la punct o strategie de exploatare durabilă a populaţiilor de erbivore sălbatice mari din savanele africane, pentru satisfacerea necesităţilor alimentare se înscrie în contextul diversificării posibilităţilor pe care le oferă regimul trofic carnivor extensiv.

Regimul trofic carnivor intensiv se fundamentează pe un consum preponderent de carne (mai ales de suine şi păsări), de ouă, produse lactate. Ca şi în lanţul precedent, omul ocupă poziţia de consumator secundar şi în consecinţă randamentul de conversie a produselor vegetale până la energie umană se menţine redus. Chiar în condiţiile creşterii animalelor din rase ameliorate pe baza unor raţii furajere complete, acest randament este de cca. 6 - 7 ori mai scăzut decât în regimul trofic vegetarian Neajunsul principal al regimului trofic carnivor intensiv îl constituie competiţia ce se stabileşte între animalele domestice şi om pentru hrana de origine vegetală produsă de regulă pe terenurile cultivate.

Regimul trofic carnivor intensiv a cunoscut o mare extindere în ţările dezvoltate odată cu înfiinţarea

240

complexelor de creştere industrială a animalelor. În această situaţie, competiţia trofică animal domestic - om se accentuează ajungându-se ca volumul de cereale investit pentru creşterea animalelor, ce asigură raţia zilnică de alimente, să fie în unele ţări de 9 - 10 ori mai mare decât consumul uman direct, iar pe plan mondial să se utilizeze în 1978 pentru creşterea animalelor 36 % din consumul mondial de cereale (adică importanta cantitate de 530 milioane tone) (K. Abercrombie, 1982). Adesea, competiţia se desfăşoară, agroecologic nejustificat, chiar pentru produse de origine animală obţinute deja cu mare consum energetic. Astfel, pentru accelerarea sporului în greutate a animalelor crescute intensiv (erbivore şi granivore) se adaugă în raţia lor furajeră produse de origine animală (faină de peşte, făină de carne) fapt care le plasează parţial pe nivelul consumatorilor secundari şi duce la o diminuare şi mai mare a randamentului de conversie a caloriilor primare investite.

Alimentele principale obţinute pe această cale (carne de pasăre, de porc şi de bovine, îngrăşate în complexe industriale, ouă) au o mare valoare biologică prin conţinutul lor echilibrat în aminoaoizi esenţiali şi alţi compuşi, fiind deci şi în viitor solicitate tot mai mult în nutriţie. Cu toate acestea, în condiţiile penuriei mondiale de alimente, starea de concurenţă animal-om şi randamentul redus de conversie energetică va face ca acest regim trofic să aibă ca şi astăzi o extindere limitată, mai mult cu caracter complementar faţă de regimul trofic vegetarian.

Regimul trofic mixt reprezintă de fapt o reţea trofică complexă, bazându-se pe producţia şi consumul de

241

produse vegetale, completate cu produse animale variate. Omul ocupă în această reţea trofică poziţia de consumator primar şi, concomitent, pe cea de consumator secundar. Randamentul de conversie energetică a biomasei vegetale a agroecosistemelor în alimente diferă după proporţia în care cele trei regimuri trofice anterioare se regăsesc aici şi de modul în care omul gospodăreşte această biomasă. Modul de nutriţie mixt a fost o condiţie a evoluţiei speciei umane precedând geneza agriculturii. După practicarea acesteia, a stat constant la baza alimentaţiei populaţiilor prospere de cultivatori şi crescători de animale.

Alimentaţia mixtă corespunde optimului biologic uman discutat anterior şi este compatibilă în acelaşi timp cu practicarea unei agriculturi armonioase, bazată pe utilizarea completă a biomasei vegetale produsă în agroecosisteme. Ea se profilează şi pentru viitorul previzibil ca cea mai probabilă variantă de nutriţie umană.

6.7.2. Resursele alimentare actuale ale populaţiei umanePrimele consideraţii privind raportul dintre

dimensiunile populaţiei umane şi resursele sale alimentare aparţin pastorului englez Th. Malthus, care în 1798 emite ideea amplificării accelerate a diferenţei dintre necesităţile şi producţia de alimente a societăţii. Conform teoriei malthusiene, populaţia umană s-ar multiplica în progresie geometrică în timp ce resursele alimentare cresc în progresie aritmetică. Această teorie simplifică raportul populaţie umană - resurse alimentare, înlăturând numeroase aspecte esenţiale între care faptul că resursele alimentare provin de pe urma unor populaţii biologice

242

capabile sa realizeze rate de creştere similare populaţiei umane şi că, atât creşterea populaţiei umane cât şi producţia de hrană sunt funcţii cu determinare multiplă în care factorii economico-sociali joacă rol semnificativ. Cercetările demografice actuale subliniază că peste un anumit nivel de dezvoltare economică şi al unui anumit nivel de cultură, rata de creştere a populaţiei tinde spre valori joase, în timp ce cantitatea de resurse alimentare, continuă să crească în favoarea unei diete îmbunătăţite. Numeroase ţări industrializate, cum sunt Suedia, Austria, Germania, ş.a. sunt astăzi alarmate de grave depresiuni demografice care proiectează în viitor scăderi considerabile ale populaţiei, în timp ce ţări în curs de dezvoltare, ca India, Bangladesh, Egipt, Zair şi multe altele, înregistrează sporuri foarte mari ale populaţiei lor. În acest context, relaţia populaţie - resurse alimentare apare mult mai complexă, incluzând şi un al treilea termen definit prin conceptul foarte cuprinzător de dezvoltare.

Analiza globală a raportului dintre producţia de resurse alimentare produse de biosferă şi necesarul pentru populaţia umană arată că la nivelul anului 1999 (FAO Yearbook 1999) se produceau alimente suficiente pentru a hrăni întreaga omenire la nivelul a 2808 kcal/zipersoană, din care 2348 kcal de provenienţă vegetală şi 460 kcal de provenienţă animală. Situaţia asemănătoare se înregistrează şi la producţia de proteină alimentară ce asigură pentru aceeaşi perioadă un consum total de 75,3 g/zipersoană, din care 45,6 g pe seama produselor vegetale şi 23,8 g pe seama produselor de origine animală.

Din motive economice şi sociale greu de înlăturat, distribuirea acestor calorii, la nivelul ţărilor şi al straturilor

243

sociale din interiorul acestora este extrem de inegală. Statisticile generale arată că locuitorii multor ţări în curs de dezvoltare dispun în medie doar de 23 % din conţinutul caloric al raţiei alimentare a locuitorilor din ţările dezvoltate şi că acestea provin în proporţie de 80 % din hrană de natură vegetală. Diferenţa dintre cele două grupe de ţări apare covârşitoare când conţinutul energetic al dietei se raportează în calorii primare necesare producerii ei. Aceeaşi inegalitate se observă şi când este vorba despre distribuţia pe zone a proteinei şi a altor substanţe organice indispensabile sănătăţii individului. Se apreciază că în anul 2000, dintr-o populaţie de 6 miliarde, 792 milioane de locuitorii ai lumii a treia suferă de foame cronică (subnutriţie) şi multe altele de malnutriţie. Foametea este o consecinţă directă a sărăciei care împiedică victimele să-şi procure hrana necesară, însă ea este în acelaşi timp consecinţa carenţelor în producţia agricolă a ţărilor în curs de dezvoltare.

Creşterea generală a disponibilităţilor alimentare a fost depăşită în numeroase ţări în curs de dezvoltare de sporul demografic, ceea ce a determinat pe de o parte creşterea numărului de persoane subnutrite de la 500 milioane în anul 1980 (E. Saouma, 1980) la 792 milioane în anul 2000 (FAO 2001) şi pe de altă parte mărirea considerabilă a importurilor de cereale. Consecinţa imediată a deficitului alimentar se traduce prin antrenarea unor alte resurse în schimbul pentru alimente şi amplificarea dependenţei de ţările exportatoare dezvoltate. În a doua jumătate a secolului nostru, o parte din ţările exportatoare de alimente devin importatoare astfel că astăzi doar America de Nord, Australia şi Noua Zeelandă dispun de resurse

244

alimentare net excendentare. Numărul redus de exportatori concentraţi în 2-3 mari zone geografice, impun o vulnerabilitate ecologică pronunţată a sistemului agroalimentar mondial. Condiţiile nefavorabile dintr-una din aceste zone se resimt de fiecare dată la nivel mondial atât prin micşorarea disponibilităţilor alimentare cât şi prin mărirea preţurilor şi reducerea posibilităţilor de achiziţie a ţărilor sărace.

Raţia alimentară globală a înregistrat în perioada 1990 - 1999 o uşoară ameliorare, dar creşterile înregistrate sunt inegale de la o zonă geografică la alta, ceea ce atrage în mod dramatic atenţia este că în condiţiile ultimului deceniu la nivelul Africii deficitul alimentar s-a accentuat (-1%) şi manifestă în continuare o tendinţă descrescătoare. Nu acelaşi lucru se poate afirma despre scăderea (-4% balanţa alimentară) în Europa, unde saturarea calorică şi proteică rămâne la niveluri ridicate. Scăderea disponi-bilului alimentar din cele două zone geografice este compensată de creşterea acestora mai ales în America de Sud (14,4 %) şi Asia (9,3 %) prin efectul setului de măsuri ameliorative definite ca revoluţia verde constând din introducerea unor soiuri şi rase performante în corelaţie cu măsuri agrotehnice adecvate.

Tabelul 8Evoluţia raţiei alimentare în perioada 1990-1999

(Date FAO)Aria geografică Energia (kcal) Proteine (g) Grăsimi (g)

1990 1999 1990 1999 1990 1999

Africa 2711 2411 71,6 59,7 68,2 49,7

America de Nord

şi Centrală

3240 3402 95,0 100,2 115,3 122,7

245

America de Sud 2608 3754 65,3 76.1 73,7 83,2

Asia 2550 2723 63,0 70,7 50,3 63,2

Europa 3381 3236 102,6 97,1 136,8 120,0

Oceania 3033 2969 96,6 92,8 115,8 111,8

Dependenţa alimentară a numeroase ţări în curs de dezvoltare este rezultatul unei evoluţii economico-sociale şi politice impusă din afară sau insuficient de bine coordonată de către organele şi instituţiile de decizie. Unele dintre ţările în curs de dezvoltare, foste colonii, au menţinut încă subordonarea agriculturii lor faţă de satisfacerea necesităţilor ţărilor industrializate iar altele au evoluat în ultimele decenii în aceeaşi direcţie. Suprafeţe întinse din cele mai productive terenuri sunt utilizate pentru culturi destinate exportului (soia, cafea în Brazilia, culturi legumicole în Mexic, arahide în Gambia, Senegal, Ciad, flori în Columbia) reducând baza alimentară a populaţiei autohtone şi amorsând uneori perturbări ecologice neîntâlnite în agricultura lor tradiţională. În acest sens, se estimează că între 1972 - 1974 exporturile alimentare ale Americii Latine corespundeau cifrei de 450 kcal/zi/persoană, echivalentul aproximativ al deficitului alimentar din această regiune.

246

Fig. 29. Evoluţia cauzelor crizelor alimentare, 1981-1999.În gri - catastrofele cauzate de om, în alb - catastrofele

naturale (date FAO , până la 22 octombrie 1999)În unele cazuri, ţările în curs de dezvoltare nu au

acordat producţiei interne de alimente prioritatea necesară, optând în schimb pentru investirea puţinelor resurse financiare şi materiale în alte domenii economice. De asemenea, în numeroase situaţii ele n-au reuşit să determine emanciparea economică şi culturală a micului fermier, ezitând să iniţieze reformele agrare necesare extinderii producţiei alimentare şi menţinând din motive politice, preţuri agricole scăzute, nestimulative. Guvernele din majoritatea ţărilor în curs de dezvoltare au acordat politicii demografice o atenţie redusă, fapt care a determinat sporuri extrem de ridicate ale populaţiei, având

247

drept consecinţă anularea sau reducerea semnificativă a efectelor creşterii producţiei de alimente.

Conjuncturi economice internaţionale generate de activitatea din alte domenii economice pot deregla profund funcţionarea şi aşa precară a sistemului agroalimentar mondial. Astfel, criza energetică declanşată de creşterea vertiginoasă a preţurilor combustibililor fosili a afectat în mod direct situaţia alimentară prin scumpirea îngrăşămintelor, pesticidelor, tehnologiilor agricole, devenite pentru cele mai sărace ţări inaccesibile în cantităţile necesare. Ea a început să se simtă şi indirect prin înlocuirea (în Brazilia, Suedia ş.a.) unor culturi destinate alimentaţiei, prin culturi din a căror biomasă se extrage energie.

Sistemul agroalimentar mondial constituie o realitate incontestabilă, nu dispune însă de un organ de coordonare, ci doar de un organ consultativ cum este FAO, astfel că se cuvine a fi subliniat faptul că problemele de ordin alimentar se rezolvă astăzi în cadrul fiecărei ţări prin activitatea guvernelor acestora şi că ele constituie în primul rând probleme ale naţiunilor. Problema securităţii alimentare a fiecărei ţări constituie o componentă a suveranităţii acesteia.

6.7.3. Producerea de alimente şi aria cultivată minimă

Producerea alimentelor este legată în totalitate de exploatarea unor suprafeţe de teren uscat sau submers pe care plantele verzi din specii cultivate sau spontane fixează prin fotosinteză o parte din energia solară incidentă. Suprafaţa ocupată de agroecosisteme şi

248

ecosisteme naturale din care o populaţie umană îşi procură resursele alimentare necesare existenţei, reprezintă suprafaţa sau aria de nutriţie a acestei populaţii; prin raportare la efectivul populaţiei se obţine aria (suprafaţa) de nutriţie a unei persoane. În cadrul acesteia, suprafaţa ocupată de agroecosisteme şi denumită curent suprafaţa agricolă reprezintă componenta cea mai importantă; ea include terenurile arabile, plantaţiile de pomi şi pajiştile. În unele ţări sau la unele populaţii, suprafaţa de nutriţie este completată prin exploatarea, alături de suprafaţa agricolă, a unor suprafeţe marine sau suprafeţe ocupate de păduri pe care se practică pescuitul şi respectiv vânătoarea.

Statisticile FAO arată că întreaga cantitate de resurse alimentare (cu excepţia unui procent redus provenit din pescuit) se obţin pe scama agriculturii practicate pe o suprafaţă de 4,94 miliarde ha, care reprezintă de fapt doar 36,88 % din totalul uscatului. În cadrul acestei suprafeţe, în anul 1998 figurau 1,38 miliarde ha teren arabil (10,31 %), 131,5 milioane ha culturi permanente (plantaţii) şi 3,42 miliarde ha pajişti (24,1 %). Sistemul agroalimentar mondial este susţinut în primul rând de producţia realizată pe terenurile arabile şi cele ocupate de culturile permanente, utilizabilă direct în alimentaţie, prin intermediul lanţului trofic vegetarian. Suprafeţele ocupate de pajişti completează balanţa alimentară, într-o măsură mai mare sau mai mică în funcţie de regiune, pe baza regimului trofic carnivor extensiv. O sumară privire asupra situaţiei acestor suprafeţe impune următoarele observaţii:

249

Suprafaţa cultivată (arabilă + culturi permanente) ocupă un procent foarte mic din suprafaţa uscatului, ceea ce sugerează posibilitatea de extindere a ei în viitor, dar fără a se ajunge la dimensionarea suprafeţelor ecosistemelor naturale, la scară regională, sub un anumit prag.

Indiferent de ordinul de mărime şi de eventuala extindere viitoare, atât suprafaţa cultivată cât şi cea agricolă în general (şi suprafaţa de nutriţie) sunt finite ca urmare a dimensiunilor finite ale planetei. Valoarea lor raportată la o persoană va fi cu atât mai redusă cu cât numărul de locuitori ai planetei va fi mai mare.

Repartizarea suprafeţei cultivate pe locuitor era în medie de 4,055 ha la nivelul Terrei, în 1988. Ea înregistrează variaţii evidente de la o ţară la alta şi de la un continent la altul fiind cea mai mică în Asia şi cea mai mare în Australia. Cercetări comparative întreprinse asupra situaţiei terenurilor agricole şi a comerţului cu produse agricole de la nivelul mai multor ţări (I. Puia, V. Soran, 1977, 1981) scot în evidenţă necesitatea de a considera problema posibilităţilor de asigurare cu resurse alimentare într-o viziune ecologică mai cuprinzătoare, care să cuprindă pe lângă alţi indicatori şi pe cel de arie cultivată minimă sau în sens mai larg pe cel de arie agricolă minimă.

Aria cultivată minimă, reprezintă suprafaţa cultivată (culturi + plantaţii) pe care se obţine cantitatea de alimente necesară întreţinerii unei fiinţe umane pe timp de un an socotit ca echivalentul perioadei dintre două recolte succesive, în condiţiile zonelor cu climă temperată.

Aria agricolă minimă reprezintă suprafaţa agricolă (culturi + plantaţii + pajişti) pe care se obţine cantitatea de

250

alimente necesară întreţinerii unei persoane pe timp de un an. Aria cultivată minimă este mai reprezentativă decât aria agricolă minimă deoarece de pe ea se asigură partea esenţială a consumului alimentar din toate ţările, excepţiile de la această situaţie sunt puţine şi se referă doar la ţările cu regim trofic carnivor extensiv net dominant.

Aria cultivată minimă variază în limite foarte largi de la o ţară la alta în funcţie de productivitatea agroecosis-temelor şi de structura regimului alimentar. Ea nu poate însă scădea sub o anumită valoare aşa cum arată analiza comparativă a situaţiei agroalimentare din ţări cu nivele de dezvoltare asemănătoare şi valori diferite a ariei cultivate ce revine unui locuitor. Ţări cu agricultură avansată şi productivitate asemnătoare, ridicată, cum sunt SUA şi Japonia, se plasează în situaţii agroalimentare total diferite ca urmare a diferenţelor în privinţa ariei cultivate (şi agricole) pe locuitor. SUA sunt exportatoare de alimente pe când Japonia este importatoare de alimente, cu toate că un japonez are dieta mult mai austeră (6417 kcal primare) decât un american (11322 kcal primare). Trebuie subliniat însă că unui cetăţean american îi reveneau în 1998 în medie 0,63 ha teren arabil, 1,49 ha teren agricol şi 3,34 ha mediu ambiant (incluzând suprafaţa terestră neagricolă) în timp ce unui japonez îi revenea doar 0,036 ha teren cultivat, 0,0426 ha teren agricol şi 0,298 ha mediu ambiant. Comparaţia sugerează concluzia că în ciuda mecanizării şi chimizării intense, agricultura Japoniei nu poate satisface astăzi integral necesităţile de hrană ale populaţiei ca urmare a faptului că aria cultivată (şi cea agricolă) ce revine unei persoane se situează sub limita ariei minime. Japonia balansează dezechilibrul său

251

agroecologic prin importul de alimente din alte ţări, în schimbul produselor industriale şi în mai mică măsură prin exploatarea ecosistemelor oceanice. Într-o poziţie asemănătoare dar la niveluri diferite se află şi alte ţări industrializate cum sunt: Anglia, Germania, Elveţia, Italia şi altele, care îşi satisfac nevoile alimentare pe seama importului. Deşi cu mare potenţial agricol, ţările dezvoltate din Europa vor continua să importe, fie şi numai produse agricole care nu se pot produce în condiţiile climatului central şi vest-european. Din lipsa unor produse industriale sau a unor resurse naturale cerute pe piaţa mondială, ţările sărace din lumea a treia, cu arie agricolă insuficientă, nu-şi pot achiziţiona din exterior hrana, astfel că deficitul se manifestă permanent prin subnutriţie sau malnutriţie. Indiferent de rezolvarea stării de deficit alimentar, situaţia ţărilor industrializate menţionate şi a unora din cele în curs de dezvoltare este aceeaşi: în ambele grupuri, aria cultivată este mai redusă decât minimul necesar. Ţările importatoare de produse alimentare îşi completează aria cultivată (în general aria de nutriţie) ce revine unui locuitor în teritoriul naţional până la valoarea ariei minime prin exploatarea unei părţi din teritoriul ţărilor exportatoare sau din teritoriul maritim internaţional.

Analiza raportului dintre gradul de asigurare cu alimente din resursele proprii fiecărei ţări şi aria cultivată ce revine unui locuitor arată că situaţia din ţările menţionate este generală pentru toate celelalte ţări care au aria cultivată pe locuitor sub media mondială. Utilizând ca indicii de apreciere pentru gradul de satisfacere a nevoilor naţionale balanţa import/export în comerţul cu cereale şi

252

balanţa import/export în comerţul global cu produse agricole s-a constatat următoarele (I. Puia, V. Soran, 1977, 1981):

Toate ţările (indiferent de gradul de dezvoltare a agriculturii, care aveau în perioada 1966 - 1970 suprafaţa cultivată/locuitor sub media mondială prezentau balanţa import/export în comerţul cu cereale deficitară, ceea ce denotă că media mondială reprezintă pentru nivelul actual al productivităţii o valoare apropiată de minimul necesar.

În ceea ce priveşte al doilea indicator se constată că majoritatea ţărilor în care suprafaţa cultivată ce revine unui locuitor este sub media mondială, au balanţa import/export în comerţul general cu produse agricole deficitară. Se înregistrează puţine excepţii între care Noua Zeelandă, Ghana, Guatemala, Thailanda, Brazilia şi Nigeria. Situaţia lor poate fi atribuită la două modele de dezvoltare diferite:

1. Au atras în circuitul producţiei de alimente suprafeţe mari şi productive de pajişti care furnizează un excedent de alimente de origine animală pentru export (Noua Zeelandă).

2. S-au profilat pentru producerea în detrimentul cerealelor, a alimentelor cu valoare comercială ridicată cum sunt: zahărul, arahidele, cafeaua, ceaiul etc. (Guatemala, Nigeria, Ghana, Brazilia) care asigură excedentul valoric al balanţei. Analizând raţia alimentară a locuitorilor din grupa a două ţări se observă că nu întotdeauna valoarea mai ridicată a exportului faţă de import reflectă şi îndestularea consumului intern.

Analiza de ansamblu şi detalierea situaţiilor de excepţie subliniază încă odată că suprafaţa cultivată minimă este un

253

indicator universal valabil şi obligatoriu pentru aprecierea situaţiei agroecologice din fiecare ţară.

Pentru mărirea preciziei în evoluare, el trebuie completat cu referiri la contribuţia pajiştilor şi a pescuitului în realizarea resurselor alimentare acolo unde această contribuţie este semnificativă.

Printre factorii de care depinde aria cultivată minimă şi în general aria de nutriţie se numără valoarea energetică şi structura consumului alimentar, adică lanţul trofic dominant în sistemul agroalimentar. Considerând producţia de cereale egală în toate ţările, 3034 kg/ha (cât era în 2000) sau energetic 7,2 x 106 kcal/haan rezultă că suprafaţa cultivată minimă este proporţională cu consumul de calorii primare. Pornind de la astfel de date a fost calculată de către N. Duckhman, (1971) aria cultivată minimă pentru asigurarea hranei unui om de 65 kg, la nivelul mediu de atunci, rămas în mare neschimbat, al bioproductivităţii agroecosistemelor, în funcţie de tipul de dietă adoptată:

- dietă austeră fără proteine şi grăsimi animale (regim trofic vegetarian). Incompatibilă cu activitatea biologică şi psihică normală a individului: 0,09 ha,

- dietă mai puţin austeră cu puţine proteine din lapte şi puţine grăsimi animale (regim trofic vegetarian combinat cu regim trofic extensiv). Modestă dar compatibilă cu activitatea biologică şi psihică normală: 0,19 ha,

- dietă mixtă cu conţinut echilibrat de proteine şi grăsimi animale, din carne şi lapte (regim trofic mixt, raţional echilibrat). Asigură funcţionarea optimă a organismului din punct de vedere biologic şi psihic: 0,32 ha,

254

- dietă bogată în produse de origine animală (carne şi produse lactate) în parte prelucrate industrial (regim trofic mixt fundamentat în principal pe lanţul trofic carnivor intensiv). Depăşeşte necesarul organismului normal şi este incompatibilă cu gestionarea raţională a resurselor alimentare şi suprafeţei agricole: 0,62 ha.

Exemplele menţionate arată că suprafaţa agricolă minimă are un caracter strict orientativ în apreciarea situaţiei agroalimentare mondiale. Ea devine însă semnificativă atunci când este calculată la nivelul fiecărei ţări în funcţie de particularităţile sistemului agroalimentar mondial. Actuala rată de creştere demografică cere ca în calculele de prognoză să fie utilizat ca element esenţial al politicii agrare şi demografice stabilirea valorii ariei cultivate (şi agricole) minime. Deoarece se poate prevedea că, într-un viitor apropiat, numărul ţărilor exportatoare de produse agricole va scădea în continuare, iar cererea de alimente va creşte considerabil, o prognoză naţională trebuie să plece de la ideea aprovizionării din resurse proprii. Întrucât factorul de decizie prin intermediul căruia se acţionează asupra parametrilor sistemului agroalimentar şi a evoluţiei demografice în fiecare ţară îl reprezintă guvernul naţional, acesta este sistemul în măsură să-şi atribuie, printr-o consultare multilaterală, sarcina stabilirii ariei agricole minime pentru ţara sa. Acţiunea este de o covârşitoare responsabilitate prin profunzimea implicaţiilor pe care le are în toate domeniile vieţii economice şi sociale iar ocolirea ei din aceste motive poate avea urmări ulterioare foarte grave. În felul acesta, planificarea demografică şi economică în spirit ştiinţific, pentru care aria cultivată minimă poate servi drept ghid,

255

pune în valoare o însuşire biologică şi ecologică a omului care îl deosebeşte de toate celelalte vieţuitoare: capacitatea de reglare conştientă a dimensiunii populaţiei sale în concordanţă cu resursele existente, cu dezvoltarea economică şi cu necesitatea protecţiei mediului ambiant.

6.7.4. Agroecosistemele şi resursele alimentare în RomâniaRomânia se numără printre ţările ce dispun de resurse

naturale climatice şi edafice favorabile dezvoltării agricole, la nivelul satisfacerii corespunzătoare a necesităţilor alimentare proprii şi a unor disponibilităţi semnificative pentru export. Ea este de asemenea deţinătoarea unei îndelungi tradiţii agrare.

Potrivit Anuarului Statistic al României, în anul 1997 din întreaga suprafaţă a ţării erau incluse în circuitul agricol 14.794,0 mii ha (62,1%), iar din acestea 9.341,4 mii ha reprezintă terenul arabil, 4.900,6 mii ha păşuni + fâneţe şi 552,0 mii ha viile şi livezile (Tabelul 9).

Tabelul 9Fondul funciar al României după modul de folosinţă

la 31 decembrie 1997

Suprafaţă mii ha %

Suprafaţa totală a fondului funciar 23.839,1 100

Suprafaţa agricolădin care: ArabilPăşuniFâneţeVii şi pepiniere viticoleLivezi şi pepiniere pomicole

14.794,09.341,43.409,81.490,8286,3265,7

62,138,71,40,61,21,1

256

Păduri şi alte terenuri cu vegetaţii forestiere din care: Păduri

6.688,56.269,9

28,0 26,3

Construcţii 626,2 2,6

Drumuri şi căi ferate 397,2 1,6

Ape şi bălţi 886,0 3,7

Alte suprafeţe 447,2 1,8

Raportat la numărul de locuitori (22,576 milioane în anul 1997) rezultă o medie de 0,65 ha/locuitor teren agricol şi 0,41 ha/locuitor teren cultivat, situaţie ce plasează România într-o poziţie favorabilă în raport cu media mondială şi cu situaţia funciară a numeroase alte ţări. Dar, simpla analiză a posibilităţilor de asigurare a alimentelor din producţia agricolă internă pe seama indicatorului suprafaţă agricolă (arabilă)/locuitor nu este suficientă şi edificatoare întrucât acoperirea necesarului de alimente mai depinde şi de capacitatea de producţie a terenurilor agricole. Din acest punct de vedere, situaţia furnizată de I.C.P.A. Bucureşti arată că productivitatea terenurilor agricole din România variază în limite foarte largi, în funcţie de influenţa negativă a unor factori naturali şi de exploatare.

Din totalul terenurilor cu folosinţă agricolă doar 27,5 % au un potenţial de producţie ridicat, restul sunt situate pe terenuri afectate de factori limitativi ai capacităţii de producţie precum: eroziune, acidifiere, sărăturare, compactare, exces de umiditate, deficit de humus şi elemente nutritive, ş.a. (tabelul 10)

Tabelul 10Suprafaţa terenurilor agricole afectate de diferiţi factori

limitativi ai producţiei, în România257

Denumirea factorului Suprafaţa afectată mii ha

%

Secetă frecventă 7.100 48,0Exces de apă în sol (frecvent) 3.781 25,5Eroziunea solului prin apă 6.300 42,5Alunecări de teren 702 4,7Eroziunea solului prin vânt 378 2,5Schelet excesiv la suprafaţa solului 300 2,0Sărăturarea solului 614 4,1Compactarea antropică a solului 6.500 44,0Compactarea naturală a solului 2.060 14,0Formarea de crustă 2.300 15,5Rezervă mică şi foarte mică de humus 7.304 50,0

Aciditate puternică şi moderată 3.402 23,0Alcalinitate moderată 220 1,5Asigurarea slabă şi foarte slabăcu fosfor mobil

6.289 42,5

Asigurarea slabă cu azot 4.883 33,0Poluarea chimică datoratădiferitelor activităţi economico-sociale

900 6,0

Producţia agricolă a României a cunoscut o evoluţie ascendentă până în anul 1989, după care a scăzut semnificativ odată cu instituirea perioadei de tranziţie de la exploataţiile de mari dimensiuni spre exploataţiile ţărăneşti de dimensiuni mici. Concomitent s-au redus dramatic şi efectivele de animale.

Producţia agricolă medie/locuitor a înregistrat în perioada 1992 - 1997, variaţii mari, fiind de: 540 - 980 kg cereale, 114,4 - 158,9 kg cartofi, 30,6 - 48,5 kg floarea soarelui, 107,6 - 126,6 kg legume, 40,4 - 95,59 kg fructe, 75,6 - 85,0 kg carne, 197 - 253,1 l lapte, 234 - 270 buc. ouă.

Statisticile menţionează în România, următorul consum mediu anual / persoană, la principalele produse

258

alimentare: 60,0 - 81,7 kg cartofi, 100,7 -115,6 kg legume, 44,5 - 64,3 kg fructe, 19,9 - 24,8 kg zahăr şi produse din zahăr, 45,1 - 47,9 kg carne, 163,7 - 192,7 1 lapte şi produse lactate şi 186 - 199 buc. ouă. În aceeaşi perioadă de timp, consumul mediu echivalează cu 2758 - 2959 cal., din care 671 -721 cal. de origine animală. Comparat cu necesarul mediu acceptat din punct de vedere fiziologic, consumul înregistrat în România se încadrează între limitele menţionate pentru continentul european. Analiza repartiţiei consumului la nivelul populaţiei şi a structurii reale a dietei arată diferenţe semnificative între diverse grupuri sociale, cu tendinţa de creştere a numărului de persoane lipsite de mijloace financiare care să asigure o dietă echitabilă.

6.7.5. Îmbunătăţirea situaţiei alimentare mondiale: posibilităţi şi limite ecologice şi economiceÎmbunătăţirea situaţiei alimentare a omenirii este

posibilă în măsura în care ea este abordată în mod realist la nivelul fiecărei ţări şi în acelaşi timp la nivelul comunităţii mondiale. Această abordare presupune analiza cererii de hrană şi a modului de satisfacere a acestei cereri, având în vedere nu numai tehnologiile existente sau previzibile de creştere a producţiei de alimente ci şi posibilităţile de aplicare a acestora în prezent şi în viitorul apropiat, ţinând seama de tendinţa de evoluţie a tuturor părţilor componente ale sistemului economico-social şi politic mondial. Altfel spus, o strategie alimentară este realistă şi viabilă în măsura în care aplicarea măsurilor pe care le prevede nu este limitată de evoluţia altor parametri ai sistemului mondial sau naţional. De asemenea, ea este

259

eficientă dacă prospectează în mod sistematic nu numai căile de creştere a producţiei de resurse alimentare ci şi posibilităţile de mărire a randamentului de utilizare a acestora în sistemele agroalimentare naţionale, de compensare prin schimb a unor deficite alimentare regionale şi naţionale, de corelare a creşterii demografice cu posibilităţile sistemelor agroalimentare, în direcţia promovării unei independenţe alimentare (cel puţin în privinţa principalelor resurse).

Cercetările demografice evaluează populaţia globului în următorii ani la peste 6,5 miliarde de oameni. Pentru ameliorarea situaţiei alimentare a omenirii şi eradicarea foametei şi subnutriţiei cronice ar fi necesar să se asigure o creştere mult mai rapidă a producţiei alimentare decât a populaţiei. Cel mai ridicat potenţial de creştere a resurselor alimentare în viitor este deţinut de ţările în curs de dezvoltare, ca urmare a utilizării incomplete a fondului funciar cât şi ca urmare a nivelului încă scăzut a! randamentului de exploatare a terenurilor deja cultivate. Căile de valorificare a acestui potenţial diferă de la o ţară la alta în funcţie de specificul agroecologic al fiecăreia.

a. Extinderea suprafeţelor cultivate este una din căile de creştere a producţiei agricole, ea a reprezentat şi în ultimele decenii ponderea principală în creşterea înregistrată în ţările lumii a treia (Fig. 30).

260

Fig. 30. Contribuţia sporirii suprafeţei agricole şi a randamentului la creşterea producţiei agricole în deceniile

1952-1972 (L. Brown şi E. P. Echolm, 1976).Se apreciază că întinse suprafeţe îndeosebi din America

Latină (zona de lanos) şi Africa (savana semiumedă din sudul Saharei) ar putea fi transformate în terenuri agricole. Unii cercetători (D. Hopper, 1976) merg până la a socoti că se cultivă în medie doar 44% din suprafaţa mondială potenţial arabilă, într-o repartizare geografică foarte neuniformă (Europa - 88 %, Asia - 83 %, America de Nord - 51 %, Africa - 22 %, America de Sud - 11 %, Australia şi Noua Zeelandă -10 %) şi lasă să se întrevadă posibilitatea de extindere corespunzătoare. Realizarea tehnică a acestei speranţe este fără îndoială posibilă aşa cum demonstrează amenajările funciare din Olanda, California, China, Arabia Saudită, Israel, dar ea este limitată de un însemnat număr de factori economici şi ecologici ce nu pot fi nici ignoraţi şi nici minimalizaţi.

Se ştie că majoritatea solurilor de bună calitate din lume sunt deja cultivate şi că în afara câtorva cazuri,

261

terenurile apte pentru irigaţii sunt încadrate deja în sisteme corespunzătoare. Pentru a aduce în circuitul agricol permanent suprafeţe marginale de teren este nevoie de mobilizarea unor cantităţi uriaşe de energie, de amenajări costisitoare care ar determina creşterea preţurilor la alimente cu mult peste nivelul lor istoric, făcându-le inaccesibile unor mase largi de oameni cu venituri modeste tocmai din lumea a treia.

Deseori extinderea suprafeţelor cultivate are loc concomitent cu scăderea vertiginoasă a randamentului mediu pe ansamblul agricol ca urmare a situaţiei precare a agroecosistemelor de pe noile suprafeţe. Astfel în Sudan, mărirea între 1960 şi 1973 a acestor suprafeţe de la 300.000 ha la 1.500.000 ha s-a corelat cu o reducere a randamentului la 75 % (H. N. Houerou, 1979). Fenomenul arată că extinderea suprafeţei agricole trebuie să fie însoţită şi de iniţierea unor măsuri agrotehnice corespunzătoare.

Dorinţa de extindere a terenurilor agricole şi încercările disperate ale unor ţări în curs de dezvoltare de a-şi asigura pe această cale creşterea producţiei agricole, determină în unele cazuri de la limita deşerturilor subminarea echilibrelor ecologice deosebit de fragile şi expansiunea ireversibilă a deşerturilor iar în altele, din zona ecuatorială, eroziunea şi laterizarea solurilor.

Se apreciază că fenomenul de deşertificare se desfăşoară astăzi într-un ritm rapid ameninţinând aproape 30 % din suprafaţa uscatului şi că principala cauză se datorează gospodăririi necorespunzătoare, în discordanţă cu principiile ecologice.

262

Extinderea cu mari eforturi a suprafeţelor cultivate este însoţită în numeroase ţări cu degradarea printr-o gospodărire defectuoasă a altor suprafeţe deja atrase în circuitul agricol. Eroziunea pluvială şi salină, epuizarea prin monocultură (îndeosebi în zonele tropicale), irigarea neraţională ş.a., chiar dacă nu scot oficial din circuitul agricol suprafeţe cultivate, micşorează în mod semnificativ capacitatea lor de producţie. În acest sens, se estima în 1972 de către foruri internaţionale competente că prin eroziune, 1/3 din solurile de pe glob au pierdut mai mult de 50 % din humus iar proporţia pământurilor bogate a scăzut între anii 1982-1972 de la 41,3 % la 35 % din totalitatea terenurilor agricole. În consecinţă, îmbunătă-ţirea situaţiei alimentare este legată în viitor nu numai de extinderea suprafeţelor cultivate ci în primul rând de conservarea potenţialului productiv al suprafeţelor existente.

În ţările avansate, industrializarea şi urbanizarea determină restrângerea unor suprafeţe agricole productive, la aceasta adăugându-se scoaterea din circuitul agricol a altor suprafeţe din raţiuni comerciale sau mai nou, energetice. După aprecieri ONU, zonele urbane ocupau în anii ’80 circa 100.000 milioane ha, care scot din circuitul agricol terenurile productive sau relativ productive din apropierea oraşelor. Urbanizarea continuă în ritm alert nu numai în ţările dezvoltate ci şi în ţările lumii a treia unde s-a înregistrat un exod haotic al populaţiei rurale spre oraş cu ocuparea clandestină a terenurilor din jurul oraşelor (F. de Soto, 1989). Dacă în anul 1900 existau 16 oraşe cu peste 1 milion locuitori, astăzi numărul lor este 400 din care 10 peste 11 milioane locuitori, în mare parte din ţările

263

sărace cu probleme alimentare. Exodul determină ruinarea producţiei agricole şi crează mari probleme de aprovizionare a aglomerărilor urbane (D. T. Suzuki, 1999). Aşadar, omenirea se află în situaţia de a pierde prin deşertificare, eroziune şi urbanizare suprafeţe deja luate în circuitul agricol. Conservarea lor cu stricteţe necesită soluţii mai puţin costisitoare decât înlocuirea lor cu altele, drept pentru care atenţia trebuie să fie îndreptată cu prioritate în această direcţie.

În legătură cu extinderea suprafeţelor agricole şi urbane peste o anumită limită, concomitent cu reducerea suprafeţelor ocupate de ecosistemele naturale (îndeosebi forestiere) ecologii semnalează pericolul unor perturbări grave în ciclurile biogeochimice ale unor elemente indispensabile vieţii cum sunt oxigenul şi carbonul şi a reducerii gradului de stabilitate şi capacitate de regenerare a biosferei. În sensul acesta, ecologii americani E. P. Odum şi H. T. Odum (1972) apreciau că pentru păstrarea echilibrului ecologic regional şi planetar, ecosistemele create de om (inclusiv agroecosistemele) nu trebuie să ocupe mai mult de 2/3 din suprafaţa terestră a unei regiuni şi respectiv a planetei.

Numeroşi specialişti sunt de părere că în următoarele decenii nu vom asista la o creştere spectaculoasă a suprafeţelor agricole permanent cultivate, ci mai degrabă la o exploatare mai eficientă, pe baze ecologice, atât a ecosistemelor agricole existente cât şi a celor naturale. Se aşteaptă punerea la punct a unei strategii mai subtile de utilizare a puţinelor resurse pluviale din zonele semiaride, fără investiţii masive de fonduri şi energie, inspirate din tradiţia locală destul de bogată. Practicarea unei agriculturi

264

de deşert pe seama unor plante cu creştere rapidă şi cu consum specific de apă redus şi a păstoritului iar, în savana semiumedă, extinderea creşterii nu numai a animalelor domestice tradiţionale, ci şi a unui vânat de erbivore mari, bine adaptate condiţiilor ecologice din acele locuri, ar putea ameliora simţitor situaţia alimentară a populaţiilor autohtone.

b. Cele mai mari speranţe alimentare se leagă astăzi de creşterea productivităţii agroecosistemelor printr-o generalizare a metodelor intensive la nivelul ţărilor în curs de dezvoltare. Productivitatea deosebit de scăzută face ca în India, Bangladesh, Filipine şi alte ţări din sud-estul Asiei să se recolteze de pe un ha de trei ori mai puţin orez decât în Japonia, ale cărei soluri nu au o fertilitate naturală mai bună. Experienţa de succes întreprinsă de numeroase ţări din lumea a treia, cunoscută sub numele de „revoluţia verde” a arătat fără echivoc, posibilitatea de sporire rapidă a cantităţii de alimente pe seama îmbunătăţirii productivităţii. În Mexic, producţia agricolă totală a crescut între anii 1950 şi 1970 la: grâu de 8 ori (de la 750 kg/ha la 3200 kg/ha) ajungând în anul 2000 la 4,4038 kg/ha, porumb de 2,5 ori, fasole de 2 ori, sorg de 14 ori etc. Revoluţia verde iniţiată în Mexic şi extinsă apoi la sfârşitul deceniului al şaptelea în numeroase ţări în curs de dezvoltare a însemnat aplicarea pe scară largă a trei categorii de factori tehnologici: 1. - cultivarea de soiuri cu producţie ridicată, rezistente la boli şi capabile să utilizeze eficient şi rapid cantităţi sporite de fertilizanţi; 2. - generalizarea tehnologiilor moderne de organizare a teritoriului, fertilizare, agrotehnică, combaterea buruienilor şi dăunătorilor; 3. -stimularea printr-o politică

265

adecvată de preţuri a investiţiilor în material semincer, fertilizanţi şi tehnologie.

Progresele obţinute de genetica şi fiziologia plantelor au dus la crearea de soiuri şi hibrizi noi de plante ce întrec cu mult performanţele productive şi rezistenţa la boli a soiurilor primitive. La porumb au fost creaţi hibrizi ce au permis creşterea recoltelor din 1950 până în 1980 cu 140 %, la grâu soiurile semipitice productive, rezistente la cădere şi la rugină, au permis creşterea de cca. 3 ori a producţiilor.

Realizarea potenţialului productiv al soiurilor intensive necesită investiţii sporite de îngrăşăminte şi mecanizare adecvată. După aprecieri FAO, (1982) cele peste 115 milioane tone îngrăşăminte folosite anual (1981-1982) în agricultura mondială, şi 147,25 milioane tone în anul 2000, aduc un spor de producţie care echivalează cu peste 50 % din producţia de cereale. S-ar putea asigura hrana locuitorilor planetei la nivelul anului 2010 prin intensivizarea agriculturii pe terenurile aflate deja în cultură prin creşterea producţiei anuale de îngrăşăminte la 300 milioane tone. Având în vedere că la ora actuală se consumă pentru fabricarea de îngrăşăminte minerale mai puţin de 5% din energia globală, ar fi posibilă atingerea acestei producţii prin reorientarea consumului în direcţia unei nevoi vitale. Astăzi, creşterea randamentului culturilor agricole ce se obţine cu o tonă de îngrăşăminte sau de combustibil este mult mai mare în ţările în curs de dezvoltare decât în cele industrializate. întrucât în ţările dezvoltate cum sunt cele din Europa Occidentală, America de Nord, Japonia, se întrebuinţează îngrăşăminte în cantităţi masive, o tonă în plus aplicată în aceste ţări nu va

266

produce mai mult de cinci tone suplimentare de cereale. În ţări cum sunt: Brazilia, India, Indonezia etc, o tonă în plus de îngrăşăminte poate să producă peste zece tone suplimentare de cereale. O situaţie asemănătoare există şi sub raportul energetic, cheltuirea unor mari cantităţi de energie suplimentară în sistemele agroalimentare ale ţărilor avansate duce la randamente energetice în scădere, în producţia de alimente. Spre deosebire de acestea, în majoritatea ţărilor din lumea a treia, investirea unor cantităţi moderate de energie pentru activarea pompelor de irigaţii, îngrăşăminte şi pesticide, agrotehnică minimală, duc la creşteri semnificative ale producţiei agricole. Practicarea agriculturii intensive este pentru moment o soluţie agreată dar date furnizate de staţiuni experimentale de cultivare a orezului (IRRI şi alte staţiuni din Filipine, India, Thailanda) indică scăderea cu 6,4-5,2 % a producţiilor, sugerând degradarea treptată a biotopurilor ca urmare a fertilizării (Pingei 1991, Gaur and Verma 1991 din J. N. Petty, 1955). Intensivizarea agriculturii prin aplicarea masivă de fertilizanţi, extinderea suprafeţelor irigate şi creşterea şeptelului de animale contribuie semnificativ la poluarea atmosferei cu protoxid de azot (N2O) şi metan şi implicit la amplificarea efectului de seră; fenomenul poate fi în viitor factor limitant al producţiei agricole.

c. Reducerea pierderilor de alimente. Se estimează că cca. 20 % din producţia agricolă vegetală se pierde ca urmare a concurenţei buruienilor, bolilor şi consumatorilor naturali (insecte, păsări mamifere) înainte de a fi recoltată şi că alte 10 % sunt pierdute după depozitare. Este revelator faptul că şi astăzi aproape 60 de ţări din Africa şi

267

Asia cu cca. 300 milioane locuitori se găsesc încă sub ameninţarea lăcustelor sau că în multe ţări rozătoarele sau păsările (Quelea quelea) consumau cantităţi extrem de mari de seminţe. Produsele chimice în care s-au pus mari speranţe, au ameliorat în regiuni întinse situaţia pierderilor de alimente, fără a rezolva însă în mod definitiv problema combaterii. Aplicarea pe scară largă a mijloacelor de combatere chimică a determinat în timp apariţia de populaţii rezistente la biocidele utilizate (insecticide, erbicide ctc). Deceniile următoare vor trebui să introducă, prin combatere integrată, mijloace noi, complexe mai accesibile ţărilor în curs de dezvoltare şi mai puţin poluante. Intensivizarea agriculturii în ţările lumii a treia, impune în viitor, nu aplicarea rigidă a tehnologiilor practicate în ţările avansate ci mai degrabă adoptarea unor opţiuni tehnologice proprii, adecvate condiţiilor locale, tinzând să evite risipa de energie şi să reducă la minimum impactul cu mediul înconjurător.

d. Resursele alimentare provenite din ecosistemele naturale vor putea să contribuie la îmbunătăţirea situaţiei alimentare mondiale dar această contribuţie va rămâne şi în viitor redusă şi va fi realizată aproape exclusiv pe seama pescuitului, care astăzi nu participă decât cu 1 % în balanţa alimentară mondială. Datele menţionate şi numeroase altele, rezultate din cercetarea laborioasă a ecosistemelor acvatice contravin aprecierilor teoretice exagerate, potrivit cărora mediul marin va satisface în viitor cea mai mare parte din necesarul de hrană al omenirii şi demonstrează că atenţia trebuie să fie îndreptată în primul rând spre agroecosisteme. Ariile cu productivitate biologică ridicată sunt puţine situate în zona

268

platourilor continentale de coastă, în nordul Atlanticului, zonele peruană şi est-asiatice ale Pacificului, restul oceanelor (cca. 50 %) sunt echivalente, ca productivitate, cu deşerturile din care, însă, nu lipseşte apa, ci elementele organice indispensabile, provenite, de regulă, de pe continente. Calculele bazate pe bioproductivitate, având în vedere şi comestibilitatea (sub aspect chimic, organoleptic şi al cantităţilor) pentru om, arată că este posibil să se pescuiască anual din mediul marin, în condiţii de asigurare a regenerării normale o cantitate de cca. 100 milioane tone alimente reprezentate de peşti, mamifere, crustacei, moluşte şi alte nevertebrate. Statisticile FAO arată că în 1997 se pescuiau în mări 122,113 milioane tone de alimente, între care 72,5 milioane tone peşte. În funcţie de diversitatea speciilor considerate şi surse, se apreciază (FAO 2000) că masa totală a capturilor rezultate din pescuit era în jurui valorii estimate teoretic şi înregistrează acelaşi an de cca. 95 milioane tone. În ambele cazuri, valorile reale se situează tendinţe descrescătoare.

În cazul unor specii pescuitul intens a determinat epuizarea populaţiilor şi scăderea drastică a cantităţilor pescuite. Epuizarea populaţiilor de hamsii anşoa (Engraulis encrasicholus) de pe coastele peruane în urma pescuitului intensiv este principalul factor al scăderii cu 70 % a producţiei piscicole a acestui stat de la 12,53 milioane tone în 1970 la 3,36 milioane tone în 1978 şi stabilizarea în anul 1990 numai la 1,5 milioane tone. În mod asemănător, morunul de Atlantic (Acipenser qulsstäendti) şi-a redus în mod dramatic populaţiile între anii 1998 şi 1995, cantitatea capturată scăzând de la cca. 500 mii tone la cca. 25 mii tone (FAO 2001). Fenomenul

269

atrage în mod serios atenţia asupra labilităţii echilibrelor marine care necesită o cunoaştere mult mai profundă decât azi.

Consumul direct al algelor în hrana oamenilor înregistrează progrese în regiunile litorale dar el rămâne încă foarte redus în balanţa mondială atât ca urmare a conservatorismului alimentar cât şi ca urmare a dificultăţilor de recoltare.

Analizat prin prisma energetică, pescuitul oceanic apare ca o activitate cu randament redus, în cadrul căreia fiecare kilogram de proteină digestibilă se obţine cu investirea a cca. 79.000 kcal, fapt care împreună cu preţul ridicat al echipamentelor, limitează accesul larg la exploatarea resurselor marine tocmai a ţărilor în curs de dezvoltare cu cele mai acute probleme alimentare.

Producţia de peşte din apele continentale, evaluată în 1998 la 110,8 milioane tone peşti marini, în apele continentale la cca. 7 milioane tone, se realizează preponderent în Asia. În ţările industrializate productivitatea apelor interioare şi implicit producţia de peşte este grav afectată de poluarea chimică, din nefericire în curs de extindere şi în numeroase ţări în curs de dezvoltare.

Poluarea şi tendinţa de extindere a terenurilor agricole prin desecarea unor lacuri şi bălţi, restrâng uneori în mod nejustificat economic, sursele de aprovizionare ieftină cu proteină animală. Se speră ca în următorii ani ecosistemele acvatice continentale să contribuie mai mult la aprovizionarea regională cu hrană prin controlul poluării, exploatarea optimă, amenajarea bazinelor piscicole

270

naturale, a canalelor de irigaţie şi chiar a orezăriilor în regim de submersie, în scopul măririi producţiei de peşte.

Sisteme de cultură complexe de tip orez - peşte - Azolla - practicat în China pe 36.000 ha se citează adesea ca variantă de utilizare a tradiţiei locale cu stabilizarea agroecosistemelor şi creşterea productivităţii acestora. În astfel de agroecosisteme se obţine o producţie de peşte de 750 kg/an, concomitent cu creşterea cu 5 % a producţiei de orez în condiţiile evitării fertilizării anorganice şi pesticidelor (Liv and Weng 1991, din J. N. Pretty, 1995).

Experienţa negativă înregistrată în unele ţări, între care şi România, privind desecarea şi introducerea în cultură a suprafeţelor unor bălţi ce funcţionau ca bazine piscicole arată că o gospodărire mai atentă a acestor bazine ar asigura producţii de proteină animală mult mai ridicată şi la un preţ mai mic decât în cazul cultivării suprafeţelor desecate.

Resursele alimentare provenite din ecosistemele naturale forestiere şi ierboase (savane) au pondere semnificativă numai în dieta triburilor primitive din pădurile şi savanele tropicale. Ele ar putea însă aduce o contribuţie mai mare la satisfacerea nevoilor alimentare ale tuturor ţărilor prin lărgirea numărului de specii vegetale consumate direct şi printr-o îmbinare judicioasă a creşterii animalelor domestice şi a unui vânat variat.

e. Mijloacele neconvenţionale de producere a hranei sunt mai puţin legate de resursele de spaţiu, dar strict dependente de resursele de energie. Cele mai multe dintre ele au la bază creşterea unor microorganisme în spaţii amenajate prin utilizarea deşeurilor provenite din activitatea industrială şi agricolă tradiţională, amorsând în

271

mod fericit reciclarea acestora după modele existente deja în natură. Menţionăm dintre aceste tehnologii de viitor îndeosebi culturile de alge microscopice (Chlorella, Scenedesmus etc.) şi drojdii, în apele provenite de la complexele zootehnice sau industria alimentară, pe deşeuri celulozice sau culturile de drojdii şi bacterii pe derivaţi de petrol şi gaz metan. Toate aceste culturi sunt strict dependente de tehnologii sofisticate ce constituie deocamdată monopolul unui număr restrâns de ţări. Un alt factor limitant pentru extinderea culturilor de micro-organisme îl constituie şi insuficienta cunoaştere a fiziologiei lor; după câteva cicluri biologice populaţiile îmbătrânesc şi producţiile se prăbuşesc, cunoscut fiind fenomenul reducerii vigorii organismelor obţinute în urma înmulţirii repetate pe cale vegetativă.

Alte mijloace neconvenţionale au la bază plantele superioare şi vizează optimizarea tehnologiilor de cultivare şi crearea unor soiuri mai eficiente. Dintre acestea apare ca cea mai viabilă variantă cultivarea plantelor pe pelicule nutritive. Metoda constă în plantarea organismelor vegetale pe conducte de polietilenă, celuloză, ori silicon prin care curge permanent o peliculă nutritivă. Avantajele fiziologice şi ecologice constau în controlul complet al condiţiilor de nutriţie, al dăunătorilor prin reciclarea apei şi nutrienţilor în condiţii optime. Metoda ar putea fi folosită pe scară largă în zonele tropicale cu soluri degradate sau în deşerturi, în condiţiile unei economisiri maxime a resurselor de apă şi totodată a existenţei energiei solare incidente ridicate. Sub acest aspect metoda se profilează ca o posibilitate de extindere a suprafeţelor cultivate din deşerturile calde. Mijloacele

272

financiare şi materialele necesare amenajării unor astfel de suprafeţe sunt foarte mari (50.000-200.000 dolari/ha), drept pentru care şi această metodă are deocamdată puţine şanse de realizare pe scară largă.

f. Utilizarea ingineriei genetice în producerea de hibrizi interspecifici care să încorporeze calităţile cele mai apreciate astăzi: producţia ridicată de proteine, rezistenţa la boli, posibilităţi de fixare a azotului direct din atmosferă se profilează ca un domeniu care ar putea să ridice randamentele de producere a alimentelor. Nu trebuie uitat însă că realizarea capacităţii de producţie a unor astfel de organisme performante va fi pe mai departe condiţionată de aprovizionarea cu nutrienţi şi de un spaţiu corespunzător de cultură.

Realizările spectaculoase ale unor firme de pesticide în direcţia realizării unor hibrizi la care le-au fost transferate gene de rezistenţă faţă de anumiţi produşi chimici (erbicide sau insecticide) ridică totuşi semne de îngrijorare în legătură cu restrângerea extremă a sortimentului de soiuri şi hibrizi cultivaţi (ce echivalează cu accentuarea eroziunii genofondului agricol) concomitent cu instituirea unei dependenţe totale a cultivatorilor faţă de câteva firme producătoare de material semincer.

g. Corelarea creşterii demografice cu posibilităţile producţiei de resurse alimentare reprezintă o pârghie importantă pentru rezolvarea regională şi globală a alimentaţiei. Populaţiile de animale şi populaţiile umane primitive de culegători şi vânători au efective permanent corelate cu productivitatea ecosistemelor în care trăiesc fără a manifesta în condiţii normale, situaţii de subnutriţie a indivizilor lor. În mod similar, prin politici demografice

273

ferme, dar desigur în limite etice, corelarea efectivelor populaţiilor umane cu capacitatea de producere a alimentelor este posibilă cu condiţia unui studiu mai atent al problemelor concrete ale ariei agricole minime, a renunţării la aprecierile fanteziste şi interesate privind capacitatea de susţinere pe termen lung a vieţii pe planetă.

h. Solidaritatea naţională şi internaţională reprezintă conceptul ce înglobează atitudinile şi activităţile menite să asigure accesul la resurse alimentare a tuturor oamenilor. Ea se manifestă prin crearea de structuri sociale care să permită stabilizarea producţiei de alimente şi concomitent posibilităţi de achiziţionare a acestora.

Solidaritatea internaţională ar trebui să fie ceva mai mult decât intervenţia în situaţii de criză alimentară a unor organizaţii sau a unor persoane profund afectate sentimental de suferinţele semenilor lor. Acordarea de ajutor ţărilor cu deficite alimentare pentru a-şi construi sisteme agroalimentare funcţionale, pornind de la propriile tradiţii locale ar fi în beneficiul general al planetei. Pe de altă parte colaborarea instituţiilor internaţionale pentru crearea unui fond de rezerve alimentare ar putea asigura stabilitatea sistemelor agroalimentare naţionale.

274

275

7. POLUAREA ŞI PROTECŢIA MEDIULUI ÎNCONJURĂTOR

7.1. Conceptul de poluare

Termenul de poluare (derivat de la latinescul poluo, polluere = a murdări, a profana) desemnează în vorbirea curentă orice acţiune de deteriorare a mediului normal de viaţă a organismelor.

Intuit şi utilizat de regulă în mod corect cu sensul menţionat, termenul ridică totuşi serioase dificultăţi atunci când este vorba de o definire riguroasă, dificultăţile fiind în primul rând generate de complexitatea mare a conţinutului şi a sistemului de referinţă după care se apreciază fenomenul de poluare.

În sens biologic larg, poluarea constituie procesul de deteriorare a unor echilibre din ecosferă prin modificarea până la valori toxice a concentraţiilor unor factori existenţi sau prin introducerea unor factori de mediu noi. În acest context, factor poluant poate fi considerat orice element al mediului aflat în cantităţi ce depăşesc limita de toleranţă a uneia sau a mai multor specii de vieţuitoare, împiedică înmulţirea sau dezvoltarea normală a acestora printr-o acţiune nocivă (L. Ghinea, 1978). Acţiunea poluantă este cu atât mai gravă cu cât diferenţa dintre concentraţia poluantului în mediu şi limita de toleranţă este mai mare şi cu cât aceasta acţiune este mai îndelungată.

În raport cu problemele societăţii umane, Conferinţa Naţiunilor Unite pentru Mediul înconjurător, ţinută la Stockholm în anul 1972, definea poluarea ca „modificare

276

a componentelor naturale sau prezenţa unor componente străine, ca urmare a activităţii omului şi care, în lumina cunoştinţelor noastre actuale, provoacă prin natura lor, prin concentraţia în care se găsesc şi prin timpul cât acţionează, efecte nocive asupra sănătăţii, creează disconfort sau impietează asupra diferitelor utilizări ale mediului la care acesta putea servi în forma sa anterioară”.

Cele două puncte de vedere se completează reciproc, subliniind de o parte că orice element din mediu poate deveni factor poluant peste anumite concentraţii, iar pe de altă parte că responsabilitatea principală pentru poluarea mediului îi revine omului ca o consecinţă a activităţii sale biologice şi social-economice.

7.2. Factorii poluanţi

Poluanţii sunt elemente ale mediului înconjurător existenţi în mod natural sau introduşi de către om ca urmare a activităţii sale.

Gruparea lor se face de obicei, după apartenenţa la unul dintre domeniile clasice de studiu:

- factori fizici: particule solide, radiaţii ionizante (elemente sau izotopi radioactivi) emisiuni masive de energie, zgomote etc.

- factori chimici: compuşi chimici naturali sau artificiali,

- factori biologici sau genetici: specii (genofonduri) de plante şi animale.

În funcţie de natura factorilor poluanţi se vorbeşte despre poluare fizică (sonoră, termică, radioactivă etc.), chimică, biologică. Printr-o extindere mai largă a noţiunii,

277

datorită pătrunderii principiilor ecologice în toate sferele de activitate umană se utilizează uneori cu sens de perturbare a unor situaţii normale, expresii ca „poluare estetică”, „poluare informaţională” etc. Pentru a evita diluarea noţiunii de poluare, recomandăm totuşi utilizarea ei numai în domeniul interrelaţiilor de natură biologică.

7.3. Sursele de poluare

7.3.1. Sursele naturale

Sursele naturale de poluare există în afara activităţii umane, ele emit temporar sau continuu poluanţi a căror acţiune are efect local sau regional. Dintre aceste surse se pot enumera:

- incendiile naturale din păduri şi savane, care produc cantităţi apreciabile de cenuşă, fum şi hidrocarburi provenite din combustia pe loc a materialului vegetal;

- vânturile care antrenează la distanţă mari cantităţi de praf şi nisip îndeosebi în zonele de stepă şi deşert. Înaintarea alarmantă a deserturilor este precedată de poluarea treptată cu nisip a regiunilor marginale ale acestora;

- vulcanii activi, care emit în mod violent pulberi şi gaze care afectează profund viaţa din împrejurimi, dar care pot să fie vehiculate de atmosferă deasupra unor teritorii întinse, modificând pentru un timp parametrii generali ai climatului.

- apele subterane acide sau saline, care aduse la suprafaţă întâmplător sau ca urmare a unor exploatări

278

industriale ori balneare, sunt surse de poluare cu efect local;

- plantele obişnuite care pot deveni surse de poluare prin polenul pus în libertate în perioada de înflorire, când produc fenomene alergice la un număr considerabil de oameni. În SUA, se apreciază că cca. 12 milioane de cetăţeni suferă de pe urma acţiunii alergice a polenului, desfăşurată pe fondul general al unei atmosfere impurificate de activitatea economică;

- schimbările meteorologice bruşte, însoţite de modificări ale stării de ionizare a atmosferei care provoacă, îndeosebi la bolnavii cardiovasculari, agravarea bolii şi deseori accidente mortale.

7.3.2. Sursele artificiale

Sunt create de om şi manifestă o diversitate corespunzătoare multiplelor activităţii umane. De cele mai multe ori poluanţii emişi de surse diferite se întrepătrund în natură, determinând niveluri de poluare specifice, cu acţiune complexă.

Industria pune în libertate un număr mare de poluanţi rezultaţi din procesele tehnologice. Sursele de poluare industrială sunt fixe iar poluanţii, au în mod obişnuit, concentraţia maximă în punctul de emisie. Pe măsura îndepărtării de sursă, poluantul se dispersează. Aceste caracteristici impun adoptarea unor mijloace de reţinere a poluanţilor chiar la punctul de emisie.

Întreprinderile energetice produc, prin arderea combustibililor mari cantităţi de cenuşă, oxizi de sulf, oxizi de azot, oxizi de carbon şi metale grele pe care le

279

elimină în atmosferă. Chiar în condiţii de reţinere a 95-99,5 % din pulberi, o centrală electrică de 2000 MW, cu cărbune, elimină anual în atmosferă 42.000 tone particule solide, la care se adaugă gazele menţionate, pentru care în general datorită costului ridicat nu se montează filtre.

Siderurgia provoacă o puternică poluare a atmosferei prin pulberi calculate ca fiind de 10 kg/t oţel, 12 kg/t alamă sau bronz sau 450 kg/t aluminiu. La acestea se adaugă mari cantităţi de oxid de carbon, dioxid de sulf şi alţi compuşi gazoşi. Probleme deosebite creează poluarea produsă de metalurgia neferoaselor cu elemente ca plumb, zinc, mercur, cadmiu, arsen şi fluor, fie ca urmare a punerii lor în libertate din minereuri, fie ca urmare a adăugării unor compuşi în procesele tehnologice cum este criolitul (AlF3; 3NaF) ce degajă fluor la electroliza aluminiului. Siderurgia consumă şi mari cantităţi de apă pe care le deversează în râuri, încărcate cu suspensii, metale grele, acizi, baze etc.

Industria chimică este răspunzătoare de poluarea intensă a atmosferei şi apelor prin producerea unui număr mare de poluanţi aparţinând celor mai variate clase de substanţe, evacuaţi în momentul producerii unor reacţii din ciclul tehnologic sau în timpul avariilor care întrerup relativ frecvent cursul normal al producţiei. Menţionăm dintre cele mai importante substanţe impurificatoare rezultate din industria chimică: compuşi cu sulf (dioxid de sulf, acid sulfuric, hidrogen sulfurat, sulfura de carbon, mercaptani), compuşi ai azotului (oxizi de azot în amestec, amoniac), clor şi acid clorhidric, fenoli, hidrocarburi saturate şi nesaturate, pesticide, negru de fum etc. Cele mai grave efecte de poluare produse de industria chimică

280

se înregistrează în jurul combinatelor de îngrăşăminte chimice, fabrici de acizi, combinate petrochimice şi fabrici de pesticide.

Industria materialelor de construcţii şi îndeosebi fabricile de ciment, poluează mediul impurificând atmosfera cu particule solide evacuate odată cu aerul utilizat în procesele tehnologice.

Industria nucleară, relativ nouă, creează probleme de poluare radioactivă generate de depozitarea deşeurilor şi de pulverizarea în atmosferă a unor compuşi radioactivi ce cresc încet dar continuu nivelul radioactiv al acesteia. Principala răspundere pentru aceste fenomene o are deocamdată industria nucleară de război, care generează şi riscul total pentru existenţa vieţii pe Pământ, dar poluarea radioactivă va creşte şi pe seama extinderii utilizării industriale a energiei nucleare. Energetica nucleară este în mod normal puţin poluantă, dar ea prezintă riscuri majore de contaminare radioactivă în caz de accidente aşa cum au fost cele de la Cernobâl din 1986.

Transporturile sunt producătoare de poluare prin intermediul unor surse mobile, cu debit redus, dar în număr apreciabil. Efectul poluant produs de către transporturi se face simţit în mod acut în aglomerările urbane şi de-a lungul căilor de comunicaţie. Natura emisiilor diferă în funcţie de tipul motoarelor utilizate. Motoarele cu abur produceau: fum, cărbune nears, dioxid de carbon, vapori de apă, în timp ce motoarele cu explozie (cele mai poluante) produc prin arderea directă a benzinei sau motorinei: oxid de carbon, oxizi de azot (NOx), hidrocarburi nearse, vapori de apă, metale grele. Prin arderea petrolului, în majoritate pentru transport, se

281

elimină anual în atmosfera Pământului cca. 1000 t mercur şi prin adausul la benzină a tetraetilului de plumb, o cantitate de plumb ce ajungea în anii 80 numai în SUA şi Europa la 3500 t anual.

Comunităţile umane au produs dintotdeauna efecte poluante dar ele se fac simţite numai atunci când datorită aglomerării excesive este depăşită capacitatea de autoepurare naturală a mediului. Între poluanţii specifici nişei umane menţionăm: deşeurile solide rezultate din uzura unor obiecte, ambalajele (hârtie, metale, sticlă, materiale plastice, alimente), deşeuri lichide sau antrenate de ape menajere (dejecţii, resturi de alimente, detergenţi), poluanţi ca microorgansime patogene sau saprofite favorizate de aglomerarea umană. Fără să insistăm asupra problemei deşeurilor generate de nişa umană, se poate menţiona totuşi că poluarea atmosferei şi a apei cu germeni patogeni este răspunzătoare de extensia mai rapidă a unor boli contagioase în aşezările urbane faţă de cele rurale.

Agricultura, deşi una din cele mai vechi îndeletniciri umane, nu a provocat fenomene majore de poluare în forma sa tradiţională, datorită faptului că se bazează pe ciclurile naturale de transformare a resurselor. Agricultura intensivă, modernă este condiţionată de intervenţia omului în agroecosisteme având ca scop modificarea proceselor biologice în favoarea realizării producţiei agricole momentane. Această intervenţie manifestată pe multiple planuri poate avea efecte poluante acute şi cronice. Poluarea datorită agriculturii cuprinde spaţii mai largi decât cea industrială şi ca atare este mai greu de controlat. Totodată poluarea agricolă afectează în modul cel mai

282

direct resursele alimentare fapt care are serioase consecinţe pe de o parte asupra sănătăţii umane şi pe de altă parte asupra echilibrului din reţeaua trofică a unor biocenoze întinse. Categoriile de poluanţi specifici agriculturii sunt:

- îngrăşămintele chimice, al căror consum mondial atingea 147,25 milioane tone în 2000 (FAO), şi care vor reprezenta şi în viitor condiţie obligatorie a obţinerii de recolte ridicate. Caracterul poluant al acestor produse este dat de supradozare, dar şi de unele impurităţi din îngrăşământ,

- pesticidele (insecticide, raticide, erbicide etc.) care au cunoscut o creştere vertiginoasă a producţiei şi o mare diversificare. Datorită caracterului selectiv redus, ele produc în timp, grave dezechilibre ecologice şi afectează direct sănătatea umană. Numeroşi ecologi le incriminează cu denumirea de „biocide” subliniind pericolul acesta neselectiv pentru viaţă. Cantitatea de pesticide produsă anual reprezenta în anul 1997 aproape 2,5 milioane tone cu o valoare estimată la 30,2 miliarde USD (date FAO). Cea mai mare cantitate a acestor pesticide, 58 %, este consumată în America de Nord şi Europa Occidentală;

- rezidurile provenite de la complexele de creştere industrială a animalelor, îndepărtate în mod obişnuit cu ajutorul apei, ce determină poluarea râurilor şi pânzelor freatice. Apele uzate de la aceste complexe au o mare încărcătură de materii organice şi germeni patogeni şi de regulă, un pH alterat. Cantitatea zilnică de reziduri provenită din zootehnie se apreciază la 6-7 % din greutatea animalelor vii, dar aceasta creşte de 6-10 ori prin

283

diluare cu apa utilizată la spălarea pardoselilor (V. Chiriac şi colab., 1977);

- creşterea intensivă a animalelor poate fi şi sursa poluării alimentelor cu antibiotice, hormoni şi alte produse farmaceutice adăugate la hrana animalelor în scop curativ sau pentru accelerarea ritmului de creştere; poluarea apelor uzate cu germeni microbiologici patogeni sau potenţial patogeni atinge cote alarmante în cazul complexelor de creştere a animalelor;

- industria alimentară, dezvoltată rapid odată cu agricultura şi urbanizarea, poluează mediul cu reziduuri organice deversate în mediu odată cu apele utilizate în procesele tehnologice. În procesele de conservare şi prelucrare în vederea comercializării poate fi afectată direct şi calitatea alimentelor prin utilizarea de conservanţi, aditivi alimentari pentru menţinerea aspectului comercial sau prin păstrarea necorespunzătoare favorabilă dezvoltării unor populaţii de microorganisme producătoare de toxine.

7.4. Căi de răspândire a poluanţilor în mediu

7.4.1. Atmosfera. Vehiculează un număr mare de poluanţi sub formă de pulberi, picături fin pulverizate şi gaze, care formează în permanenţă o încărcătură poluantă specifică unei anumite regiuni.

Poluanţii atmosferei se răspândesc rapid difuzând între moleculele gazelor ce o alcătuiesc, apoi sunt transportaţi la distanţe apreciabile de către vânturi. Prezenţa unor pesticide organo-clorurate în zăpada din Antarctica sau semnalarea unor erbicide utilizate în Africa de către staţia

284

de control din Marea Caraibilor (insula Barbados) demonstrează marea mobilitate a poluanţilor în atmosferă. Fenomenul de împrăştiere rapidă a poluanţilor atmosferici se observă deseori şi la scară redusă cu ocazia erbicidării: aerosoli de erbicid pot fi transportaţi de uşoare adieri ale aerului într-o parcelă învecinată unde provoacă pagube la alte plante de cultură (la viţa de vie, pomi fructiferi etc). Dispersia rapidă a poluanţilor prezintă avantajul micşorării concentraţiilor spre valori nepericuloase pentru organisme şi activitatea umană, accentuând posibilităţile de autoepurare ale atmosferei dar în acelaşi timp reduce posibilităţile de epurare artificială şi control al poluanţilor deja emişi.

Contrar situaţiei generale, când poluanţii sunt diluaţi prin curenţi orizontali şi ascendenţi, au fost înregistrate şi cazuri de calm total când datorită unui plafon de aer cald, aerul rece de la sol nu s-a mai putut ridica (inversiune termică) iar poluanţii s-au acumulat până la concentraţii neobişnuite. Printre cazurile de acest fel cele mai cunoscute sunt cele din Valea Meuzei - Franţa (1930) şi Donora - SUA (1948). Perioadele cu ceaţă au efecte asemănătoare inversiunilor termice, ca în cazul înregistrat în decembrie 1952 la Londra când gradul de poluare atmosferică a crescut brusc datorită persistenţei ceţii. Fenomenul este frecvent de-a lungul râului Târnava Mare şi în aval de Copşa Mică, în zilele cu ceaţă când emisiile de oxizi se transformă în suspensii acide.

Prezenţa în atmosferă a unui număr mare de substanţe chimice dintre care unele cu înalt potenţial oxidoreducător determină reacţii chimice care dau naştere la noi compuşi. Un rol de seamă în producerea acestor reacţii îl au

285

radiaţiile solare ultraviolete furnizoare de energie. Sensul reacţiilor din atmosferă este spre stabilizarea poluanţilor în structuri mai puţin active: oxizi inferiori de azot, sulf şi carbon trec în omologii lor superiori, anhidridele se combină cu apa dând acizi corespunzători, hidrocarburile policiclice cancerigene trec în forme inactive etc. De-a lungul şirului de reacţii spre compuşi stabili, se formează, deseori, produşi intermediari mult mai toxici decât poluanţii emişi de diferite surse. Astfel, în smogul aglomerărilor urbane bogat în oxizi de azot, oxid de carbon şi hidrocarburi, evacuate mai ales de către autovehicule se formează prin reacţii ulterioare şi alte substanţe oxidante (toate foarte toxice) ca: peroxi-acetil-nitraţi (PAN), ozon, radicali liberi etc.

Ploile intervin semnificativ în circulaţia poluanţilor atmosferici. Ele purifică atmosfera accelerând transformarea anhidridelor în acizi şi antrenând particulele solide şi aerosolii spre sol. Acidifierea solului astfel rezultată afectează mai ales sistemul radicular al arborilor din păduri dar ploile acide sunt responsabile şi de scăderea pH-ului apelor unor lacuri.

7.4.2. Hidrosfera. Are un volum mai redus decât atmosfera şi caracter discontinuu, fapt pentru care circulaţia şi acumularea poluanţilor în acest înveliş terestru prezintă însuşiri speciale cu determinare locală.

Apele curgătoare de suprafaţă sunt principale resurse pentru industrie, consum menajer şi agricultură. Utilizarea lor este condiţionată aproape fără excepţie de înalte însuşiri de puritate, dar în acelaşi timp această utilizare are ca efect degradarea lor prin încărcarea cu produşi rezultaţi

286

din diverse procese tehnologice sau deşeuri de natură diferită. Evacuarea poluanţilor în râuri poate avea loc concentrat prin conducte de canalizare, rampe de descărcare sau în mod difuz prin colectarea de pe terenuri greu de delimitat cum sunt terenurile agricole, haldele de gunoaie şi reziduri, carierele etc. În primul caz se constată o diluare a concentraţiei poluanţilor pe măsura îndepărtării de sursă pe când al doilea caz poluarea se menţine la niveluri aproape constante pe distanţe mari ale cursului de apă. Reducerea poluării odată cu mărirea distanţei faţă de sursă este proporţională cu viteza de scurgere care asigură dispersarea apei poluate şi aerarea acesteia, ultimul proces fiind esenţial pentru autoepurarea chimică şi biologică a apei. O parte din poluanţii existenţi în râuri se sedimentează prin procese fizice sau prin încorporare în microorganisme, altă parte este inactivată prin reacţiile chimice şi biochimice iar partea rămasă de regulă în soluţie este transportată în bazinele de vărsare.

Fenomenele de poluare cele mai acute se întâlnesc în bazinele continentale închise care recepţionează poluanţii din bazinele hidrografice înconjurătoare. Poluanţii aduşi de apele curgătoare rămân în lacuri sub formă de soluţie sau se depozitează treptat în nămolul de pe fundul acestora. Circulaţia lor pasivă este redusă, asigurată doar de valuri şi curenţii verticali; în consecinţă, şi procesul de autoepurare este destul de anevoios. Grave simptome ale poluării lacurilor sunt legate de fenomenul de eutrofizare, adică de mărire a conţinutului apei în materie organică şi compuşi nutritivi cu azot şi fosfor fapt care are ca urmare perturbări ale echilibrului ecologic local. Eutrofizarea este în primul rând efectul poluării produse de activităţile

287

agrozootehnice, de industrie alimentară şi deversării deşeurilor urbane.

Poluarea mărilor şi oceanelor este produsă prin deversarea directă a deşeurilor din regiunea litorală, activităţi portuare şi poluanţi aduşi de pe continente de către apele curgătoare. Apele curgătoare aduc în ocean cantităţi apreciabile de poluanţi de pe continente, din care unii se depozitează în sedimente iar alţii sunt antrenaţi în lanţurile trofice ajungând în forme concentrate până la om. Unii cercetători aproximează la 25.000 t/an cantitatea de DDT deversată în oceane şi susţin că în ocean ar fi deja acumulate 2 milioane tone din această substanţă. Poluarea mărilor cu efectele cele mai evidente o constituie poluarea cu ţiţei provenit de la exploatările marine, naufragiile unor petroliere sau chiar simple activităţi de întreţinere a acestora. Se estimează că cca. 1 % din producţia mondială de ţiţei (10 - 12.000 t, mai mult decât producţia anuală a României) se pierde în acest mod, poluând mediul. Petrolul se întinde pe suprafaţa apei sub forma unei pelicule moleculare irizante sau sub formă de pete masive (o tonă de petrol se poate întinde pe 10 - 12 km2). Aceste pete sunt transportate de valuri şi ajunse pe plaje, petrolul se acumulează aici producând mari daune florei şi faunei marine.

Poluarea apelor subterane se realizează de regulă prin infiltrări de la suprafaţă în jurul obiectivelor industriale sau zootehnice sau pe terenuri agricole excesiv fertilizate. Circulaţia poluanţilor în apele subterane este redusă iar procesele de autopurificare extrem de lente.

288

7.4.3. Solul. Cu excepţia substanţelor împrăştiate intenţionat de către om în agroecosisteme (îngrăşăminte chimice, pesticide), poluanţii recepţionaţi de către sol provin din atmosferă sau din apele de suprafaţă.

Pulberile prezente în atmosferă cad liber sau sunt antrenate de precipitaţii la suprafaţa solului, de unde o parte se acumulează prin scurgeri în zone depresionare şi pâraie, iar altă parte pătrund în straturile superficiale ale solului. Aici sunt în cea mai mare parte adsorbite pe glomerulele solului, amorsându-se în felul acesta procesul complex de autoepurare. În cazul în care cantitatea de pulberi depăşeşte posibilităţile de adsorbţie, se produce colmatarea straturilor superioare, cu grave consecinţe asupra echilibrului hidrogazos din sol.

Gazele toxice din atmosferă pătrund odată cu aerul în sistemul capilar al solului sau împreună cu apa de precipitaţii ca în cazul anhidridelor gazoase (SO2, SO3, NO2, NO3) care împreună cu apa de ploaie formează acizii. Se apreciază (F. Anderson, 1983) că în Europa Centrală ploile acide depun anual pe fiecare hectar de teren 30 - 60 kg de sulf şi 15 - 30 kg de azot. Problema ploilor acide îmbracă la fel ca şi în alte forme de poluare, un aspect complex de etică internaţională, deoarece emisiile produse de industria unei ţări pot cădea odată cu ploile în altă ţară producându-i pagube materiale manifestate între altele şi printr-o degradare evidentă a solurilor.

Poluanţii nefixaţi în straturile superioare circulă în spaţiile libere din sol ca suspensii sau soluţii apoase sau sub formă de componente gazoase. Circulaţia este dependentă de însuşiri fizice ale solului cum sunt: textura,

289

porozitatea, capacitatea de adsorbţie, gradul de saturare etc. precum şi de însuşiri chimice cum este capacitatea de schimb cationic, compoziţia specifică a ionilor. Cu cât solul are o permeabilitate mai mare, cu atât poluanţii sunt levigaţi mai spre adâncime. Pe parcursul acestei levigări, solul funcţionează ca un filtru care reţine suspensiile şi fracţiunile adsorbabile din soluţia apoasă. În consecinţă, o fracţiune reprezentată prin cationi va fi mai mult sau mai puţin energic reţinută de coloizii solului. În general, ionii K+, Ca++, Mg++ sunt bine reţinuţi, pe când Na+ are tendinţa de a fi antrenat, mai ales dacă apele reziduale conţin în afară de Na+ şi alţi cationi în cantităţi importante. Coloizii din sol şi îndeosebi argila fixează nu numai cationii ci şi proteinele şi unele dintre polizaharide (G. Catroux şi colab., 1974).

Reţinerea substanţelor dizolvate favorizează acţiunea depoluantă a microflorei din sol, asimilaţia şi exportul mineralelor de către vegetaţie, fapt ce realizează o protecţie cel puţin parţială a straturilor profunde împotriva poluării.

7.4.4. Biocenozele. Asigură prin activitatea metabolică a populaţiilor de vieţuitoare o circulaţie activă a substanţelor poluante, manifestată pe de o parte prin dispersia şi inactivarea acestora iar pe de altă parte prin concentrarea şi amplificarea efectului nociv al poluanţilor. Substanţele poluante pătrund în organismele vii odată cu elementele nutritive sau prin contact direct, fiind antrenate în lanţurile trofice ale ecosistemelor.

Consumatorii animali de dimensiuni reduse (viermi, insecte, păianjeni ctc.) şi reducătorii (bacterii, ciuperci)

290

prestează o activitate uriaşă de dispersie a elementelor şi implicit a numeroase substanţe poluante până la concentraţii netoxice. Poluanţii sunt înglobaţi în biomasa acestora, metabolizaţi sau numai transportaţi spre zone cu concentraţie mai redusă. Simpla consumare şi descompunere a bălegarului de pe păşune de către fauna şi respectiv flora saprobiontă reprezintă importante procese de depoluare prin care elemente nutritive în exces pe o suprafaţă redusă sunt dispersate biologic pe suprafeţe mai întinse prin deplasarea activă sau pasivă a organismelor implicate. Descompunerea substanţelor organice se face mult mai activ în sol de către microorganismele de aici. Un hectar de sol conţine 1-2 tone microorganisme (substanţă uscată) ceea ce se poate compara cu o staţie de epurare având 400 m3 ds bazine de aerare. În condiţii favorabile, aceste microorganisme realizează o activitate considerabilă ce se exprimă fie prin consumul de oxigen (care atinge 27-54 kg/ha/zi la un sol lipsit de vegetaţie şi până la 80-160 kg/ha/zi la un sol cu covor vegetal, fie prin faptul că microorganismele din sol îşi pot dubla biomasa într-o perioadă ce variază de la 2 ore la 2 - 3 zile (G. Catroux şi colab., 1974).

Organismele realizează prin transferul de-a lungul lanţurilor trofice şi o importantă activitate de concentrare a unor poluanţi pe care n-au posibilitatea să-i inactiveze sau să-i elimine în mod treptat în mediu. Astfel de poluanţi, între care se numără metalele grele (Pb, Hg, Cd, As) şi unele pesticide organoclorurate, îşi măresc concentraţia prin transferul spre nivelurile superioare ale piramidei trofice a biocenozei.

291

Fig. 31. Acumularea biologică a stronţiului radioactiv într-un lanţ trofic erbivor din pajişti. Ca - coeficient de

acumulare ( N. Nikonorow şi colab., 1979)

Fenomenul poartă denumirea de bioacumulare, concentrare sau amplificare biologică şi reprezintă un important punct de referinţă în tratarea problemelor de poluare. El se exprimă prin coeficientul de acumulare (concentrare) care reprezintă raportul dintre cantitatea de poluant acumulată de o specie sau o grupa de specii (grupă sistematică sau nivel trofic) şi cantitatea existentă în biotop. Procesul de concentrare biologică a fost studiat mai ales la speciile de plante care funcţionează ca hiperacumulatori ai unor elemente chimice.

Algele brune acumulează I, Br, K în cantităţi ce depăşesc de câteva mii de ori concentraţia din apa mărilor şi face posibilă obţinerea acestor elemente din cenuşa algelor. Specii de cormofite pot acumula cantităţi semnificative de metale grele când cresc pe halde miniere (R. L. Chaney şi colab., 1997) : Thlaspi caerulescens, Zea mays - Pb şi Zn; Alyssum montanum - Ni etc., cunoaşterea fenomenului fiind punctul de plecare pentru utilizarea lor

292

în fitoremedierea solurilor contaminate cu astfel de metale.

Cercetările asupra conţinutului de insecticide organo-clorurate, cum sunt DDT şi HCH, în apele din Delta Dunării (Al. Polizu, 1979) au arătat prezenţa de - şi -HCH în proporţie de 0,38-4,12 p.p.b. (părţi per miliard). Deşi aceste concentraţii nu prezintă direct riscuri pentru floră şi faună, prin acumularea lor în lanţurile trofice se pot realiza concentraţii nocive. Faţă de concentraţia din apă, HCH a fost găsit de 91 ori mai mult în sedimente, de 360 ori mai mult în plancton şi de 3600 ori mai mult în peşti. În cazul DDT-ului, coeficientul de acumulare era în sedimente de 250, în plancton de 920 şi în peşte de 3500.

Situaţii asemănătoare de acumulare a substanţelor toxice au putut fi înregistrate şi de-a lungul unor lanţuri trofice terestre. De exemplu pe unele pajişti din Anglia se constată, considerând ca nivel de referinţă concentraţia stronţiului radioactiv în sol, acumulare de 21 ori mai mare în plantele furajere şi de 714 ori mai mare în corpul oilor ce păşunează acolo. Analizele a numeroase probe de fructe arată în general că şi reziduri de pesticide organofosforice (etilparation, dimetoat, fosalon etc.) sunt prezente aproape în fiecare probă din parcelele tratate, dar se situează sub concentraţiile maxime admise. Ele se pot totuşi acumula în unele cazuri, până la concentraţii toxice în organismul consumatorilor, mai ales atunci când nu se respectă intervalul de pauză între tratamentul fitosanitar şi consum.

Studiindu-se acumularea DDT în ţesuturile umane se menţionează (M. Nikonorow şi colab. 1979) că înainte de 1942 nici o persoană de pe glob nu conţinea în corp

293

această substanţă, dar că în 1978 se găseau în ţesutul adipos, în medie cca. 6 mg/kg la un cetăţean SUA şi mult mai mult în cazul unui cetăţean dintr-o ţară în curs de dezvoltare (13,7 mg/kg în India). În cazuri cu totul excepţionale s-a determinat (Laws şi colab., 1967) la muncitorii din industria de insecticide, după 11-19 ani de expunere la DDT, un conţinut de 38-647 mg/kg în ţesutul adipos, mult mai mult decât concentraţiile verificate ca toxice, dar în acelaşi timp de cca. 338 ori mai mult decât în circuitul sanguin. În aceste cazuri, depozitarea de DDT în ţesutul adipos poate fi interpretată ca un mijloc de apărare momentană a organismului prin sustragerea acestui compus liposolubil din metabolismul activ. Antrenarea grăsimilor în metabolism poate activa efectul toxic lent al pesticidului.

Există substanţe nepoluante în mediu dar care pot fi metabolizate în compuşi toxici şi acumulaţi în diverse specii. În acest sens se citează cazul fertilizanţilor azotaţi care existenţi în exces în mediu pot fi depozitaţi ca azotiţi (NO2) în plante, devenind toxici pentru animalele consumatoare. Cunoaşterea proceselor de concentrare (acumulare biologică) în piramida trofică din ecosisteme constituie premisă obligatorie pentru evaluarea toxicităţii unui anumit poluant.

7.5. Mecanismele de acţiune ale poluanţilor asupra metabolismului

Întrucât factorii poluanţi nu sunt decât factori de mediu, acţiunea lor se desfăşoară în complex. Chiar în condiţiile în care substanţele poluante nu reacţionează între ele dând

294

naştere la compuşi noi mai toxici cum este cazul citat al gazelor atmosferice poluante din smogul marilor oraşe, este posibil ca efectul nociv al unui factor poluant să fie mărit printr-un fenomen sinergic de către simpla prezenţă a altui poluant. De exemplu, acţiunea nocivă a acidului fluorhidric din atmosferă se accentuează în prezenţa dioxidului de sulf. Asocierea insecticidelor EPN şi malation face să crească toxicitatea fiecăruia de 10 ori pentru şobolan şi de 50 ori pentru câine. Efecte sinergice s-au observat şi prin asocierea insecticidelor organofosforice cu erbicidele ureice (diuron, monuron), de asemenea orezul este distrus în cazul tratării cu propanil şi insecticide carbamice sau organofosforice. Aciditatea ridicată a solului şi conţinutul redus de P determină acumularea ridicată de Pb în Thlaspi rotundifolium şi Zea mays.

Pe de altă parte se observă şi fenomene de antagonism între poluanţi, ca de exemplu în cazul fluorului care devine mai puţin toxic în sol, în prezenţa calciului.

Reacţia organismelor la poluanţii din mediu variază în limite largi de la o specie la alta şi în limite mai restrânse chiar în interiorul aceleaşi specii de la un individ la altul. În consecinţă, se poate stabili pentru fiecare specie un domeniu de toleranţă şi un prag de toxicitate pentru fiecare factor poluant. În domeniul de toleranţă factorul poluant nu produce efecte nocive evidente; specia dispune de mijloace de autoreglare fiziologică capabile să neutralizeze acţiunea poluantului. Cu toate acestea, chiar în domeniul de toleranţă, poluantul deşi nu manifestă nocivitate, poate crea o stare de disconfort având ca efect migrarea unor populaţii şi, ca urmare, modificări de ordin

295

cenotic. Substanţele mirositoare ce însoţesc unele obiective ale industriei chimice sau zootehniei pot persista sub pragul de toxicitate, dar cu efectele menţionate.

Concentraţiile care se îndepărtează moderat de limita de toleranţă acţionează ca factori perturbatori ai fiziologiei speciilor producând boli cronice, fiecare cu tabloul caracteristic respectivului poluant. Acţiunea nocivă a poluanţilor se poate acumula în timp determinând manifestări acute ale bolilor specifice lor şi moartea indivizilor. În condiţiile de poluare moderată se manifestă cel mai evident reacţia diferenţiată a speciilor şi în cadrul acestora a indivizilor faţă de toxicitatea poluanţilor. În cazul poluanţilor care provoacă bronşite la om, cei mai sensibili se dovedesc a fi indivizii tineri şi bătrâni, şi indiferent de vârstă, indivizii cu predispoziţii alergice.

Concentraţiile care întrec semnificativ limita de toleranţă, provoacă într-un timp scurt îmbolnăviri acute şi moartea organismelor. Astfel de concentraţii afectează un număr relativ mare de specii, şi respectiv de indivizi determinând adevărate catastrofe ecologice, în ultimul deceniu au avut loc astfel de accidente care au provocat îmbolnăvirea şi moartea pe scară largă în rândul a numeroase specii şi chiar în rândul populaţiei umane: deversarea masivă de substanţe toxice în Rin la 27 iunie 1969 când aproape toată ihtiofaima acestuia a fost distrusă; avarierea unor petroliere gigant (Torrey Canyon în martie 1967, Pacific Glory în octombrie 1970, Amoco Cadiz în martie 1978) în Canalul Mânecii a provocat în mod repetat grave efecte asupra florei şi faunei marine şi litorale. Scăparea în mediu, împreună cu unele deşeuri, a dioxinei la Senesa - Italia, în 1976, a provocat

296

îmbolnăvirea a 55 de persoane iar avarierea în 1984 a unei uzine chimice la Bhopal - India a provocat moartea a 2500 persoane şi intoxicarea a altor 50.000 cu izocianat de metil. Deversarea în 30 ianuarie 2000 de cianuri de la Exploatarea minieră Baia Mare în râul Lăpuş şi apoi în Tisa a provocat poluarea până la gurile de vărsare ale Dunării. Astfel, în apele Lăpuşului imediat după accident s-au măsurat 7,4-7,8 mg/l cianuri, în Dunăre, la Tulcea -0,05 mg/l, în timp ce pragul admisibil este de 0,01 mg/l.

Accidente precum cel de la „Aurul” Baia Mare sunt frecvente în domeniul extragerii aurului cu ajutorul cianurilor: în 1992 la Summitville, Colorado - SUA un dig de retenţie s-a rupt şi orice formă de viaţă din fluviul Colorado a fost distrusă pe o lungime de 25 km, în 1998, la Los Frailes, Aznacollar-Spania un dig a cedat şi 5 mii m3 de ape cu cianuri şi nămol s-au împrăştiat în Parcul Naţional Donana.

Acţiunea nocivă a poluanţilor se manifestă la nivel macroscopic individual sau cenotic dar poluanţii au de regulă acţiune limitată numai asupra unei anumite secvenţe metabolice sau a funcţiilor unui anumit organ. Cercetările biochimice din ultimii ani au dus la descoperirea unor procese intime de acţiune a substanţelor toxice asupra căilor metabolice celulare.

Acţiunea toxică a unei substanţe poate avea loc prin fixarea ei la nivelul unei formaţii biochimice schimbând structura constituienţilor celulari şi implicit funcţia lor biologică printr-un fenomen numit leziune biochimică (L. I. Ciplea, Al. Ciplea, 1978). Se ştie că unele metale intră în cantităţi mici, în structura unor proteine esenţiale pentru metabolism: clorofila cu magneziu la plantele verzi,

297

hemoglobina cu fier la vertebrate, hemocianina cu cupru la moluşte. Dacă aceste metale care au rolul de a activa cromoproteinele sunt blocate prin agenţi poluanţi, ele nu-şi vor mai putea îndeplini rolul fiziologic şi se produce o leziune biochimică. Clorofila este atacată de bioxidul de sulf care îi distruge structura prin îndepărtarea magneziului din compoziţie. Oxidul de carbon se combină cu hemoglobina formând carboxihemoglobina incapabilă să transporte oxigenul. Leziunea biochimică se poate produce şi la nivelul acizilor nucleici prin înlocuirea unor radicali din structura lor sau grefarea unor radicali cu funcţii străine de structura normală, având ca efect perturbarea posibilităţilor de reduplicare şi modificarea informaţiei genetice, cu producere de mutaţii la urmaşi.

Există cazuri în care agentul poluant nu are o acţiune toxică prea drastică dar în etape ulterioare de metabolizare suferă transformări din care rezultă produşi mai toxici. În acest caz se vorbeşte despre sinteze letale. De exemplu produsele fenoxibutirice (Butirac, Enbutox) utilizate ca erbicide în culturile de leguminoase nu sunt toxice. Odată absorbite de către unele plante ele pot fi uşor degradate prin acţiunea -oxidazelor în compuşi fenoxiacetici cunoscuţi pentru fitotoxicitatea lor. Enzimele amintite, lipsind la plantele leguminoase, nu sunt afectate, în timp ce buruienile din alte grupe sistematice conţin -oxidaze şi ca atare pier în urma tratamentului cu aceste erbicide. În mod similar, parathionul utilizat ca insecticid este metabolizat în compuşi intermediari (paraoxon şi thiol-paraoxon) mult mai toxici decât produsul iniţial.

Uneori chiar metabolismul normal produce substanţe toxice dar concomitent sintetizează şi enzime capabile să

298

descompună aceste substanţe înainte de a ajunge la concentraţii periculoase. Apa oxigenată rezultată metabolic este descompusă de către catalază. Blocarea sintezei catalazei de către substanţe străine organismului duce la intoxicarea acestuia cu apă oxigenată. Aceste mecanisme enzimatice sunt cunoscute şi exploatate în fabricarea şi utilizarea pesticidelor.

Acţiunea toxică a radiaţiilor se manifestă în mod diferit: prin reacţii moleculare care schimbă natura elementară a unor constituienţi macromoleculari, prin interacţiuni fizice care schimbă configuraţia electronică a compuşilor biochimici şi determină apariţia de radicali liberi sau prin modificări indirecte constând în modificarea mediului biochimic al structurilor organice. Efectul vătămător al radiaţiilor ionizante depinde de natura şi energia lor, în general fiind cu atât mai puternic, cu cât energia lăsată de ele în ţesuturi este mai mare.

Acţiunea nocivă a undelor sonore se manifestă prin stimularea excesivă a analizatorului respectiv şi a zonei corespunzătoare din segmentul nervos central până la declanşarea îmbolnăvirii sau scoaterii acestuia din funcţiune.

Particulele poluante cu acţiune biochimică neutră asupra organismelor provoacă modificarea cantitativă a celorlalţi factori ecologici, ca în cazul depunerilor de pe frunze unde stânjenesc schimbul de gaze şi absorbţia luminii sau produc perturbarea funcţiilor unor segmente ale aparatului respirator şi ale tegumentului.

299

7.6. Efectele biologice ale factorilor poluanţi

Efectele factorilor poluanţi pot fi apreciate în raport cu modificarea mediului general al planetei ca efecte globale şi cu reacţia organismelor la fiecare factor sau grupă de factori poluanţi ca efecte specifice.

7.6.1. Efectele specifice ale poluării

Efectele specifice fiecărui factor sau complex de factori poluanţi sunt de regulă analizate sub aspect morfo-fiziologic şi genetic la nivelurile individual şi populaţional şi aspect cenotic la nivelul ecosistemului. În spiritul acesta menţionăm acţiunea şi pagubele produse de câţiva dintre cei mai frecvenţi poluanţi legaţi de activitatea industrială şi agrozootehnică (Al. Ionescu şi colab., 1973, Al. Ionescu, 1982).

A. Poluanţii industrialiOxizii de sulf provin din resurse naturale (erupţii

vulcanice, pirite, gips...) sau industriale (industria petrochimică, textilă, papetărie,...) şi manifestă efect toxic direct sau prin transformarea lor în acid sulfuros şi sulfuric. Efectele vătămătoare ale SO2 din atmosferă se manifestă asupra plantelor prin distrugerea clorofilei şi trecerea ei în feofitină, precipitarea taninurilor şi inactivarea unor enzime. Microscopic, se observă pe frunze pete brunii şi necroze iar când atacul este puternic frunzele devin sfărâmicioase. Micşorarea suprafeţei foliare şi implicit a fotosintezei duce la diminuarea corespunzătoare a recoltei şi duratei de viaţă a plantelor.

300

Luând ca etalon lucerna se apreciază că alte plante sunt mai rezistente decât aceasta după cum urmează: varza de 2 ori, viţa de vie de 2-3 ori, liliacul de 4 ori, ţelina de 6 ori, stejarul de 14 ori.

La om şi animale vertebrate, SO2 produce iritarea mucoaselor respiratorii, dilatarea bronhiolelor, urmată de contracţia lor. În contact cu sângele, SO2 formează sulfhemoglobina ce imprimă sângelui culoarea roşie brună, distruge vitamina B1 din carboxilază şi determină creşterea glucozei în sânge. S-a constatat de asemenea că SO2 produce aberaţii cromozomiale şi dereglarea sintezei acizilor nucleici. Aceste acţiuni se manifestă prin scăderea ritmului de creştere în greutate, deformarea unghiilor şi pierderea părului, modificări degenerative ale muşchiului cardiac procese congestive ale plămânilor.

Fluorul şi compuşii fluoruraţi din atmosferă rezultă din industria aluminiului, a îngrăşămintelor cu fosfor, a vopselelor etc. şi provoacă la plante inhibarea unor enzime (enolaza, colinestereza) şi stimularea altora (peroxidaza) deformarea mitocondriilor şi plasmoliza celulelor. Simptomele intoxicaţiilor cu fluor se manifestă prin apariţia de pete brunii apicale şi marginale şi prin brunificarea şi căderea fiorilor. Compuşii fluoruraţi aflaţi în cantităţi moderate în sol nu provoacă simptome de intoxicare iar elementul se acumulează în plante în cantităţi reduse. În cazul poluării atmosferice cu fluor, acesta se concentrează în cereale până la de 20 de ori mai mult decât în aer.

Animalele ingerează compuşii fluoruraţi mai ales odată cu hrana iar simptomele de intoxicare apar după acumularea fluorului în organism. Fluorul absorbit este în

301

parte eliminat prin rinichi, partea rămasă se depune în dinţi şi oase perturbând metabolismul acestora. Animalele intoxicate au aspect modificat al dinţilor şi oaselor, deformaţii, fracturi etc, nu se pot hrăni şi, în final, mor. Albinele şi larvele fluturilor de mătase nu rezistă în zonele poluate cu fluor ca urmare a ingerării unor cantităţi mari odată cu consumul de nectar şi respectiv frunze.

Acţiunea genetică a compuşilor fluoruraţi se manifestă prin inhibarea diviziunii celulare, şi apariţia de aberaţii cromozomiale.

Poluanţii oxidanţi caracteristici smogului urban grupează ozon, oxizi de azot, peroxi-acetil-nitraţi, hidrocarburi nesaturate etc, care îndeosebi sub acţiunea activatoare a razelor solare manifestă un pronunţat potenţial reactiv. Prezenţa ozonului determină la plante o reducere a conţinutului de proteină şi acid ribonucleic precum şi distrugerea parţială a pigmenţilor clorofilieni din ţesutul palisadic, ceea ce face ca frunzele să prezinte pete punctiforme de culoare albă, cu reflexe argintii. Oxizii de azot provoacă, la plante, simptome asemănătoare cu oxizii de sulf cu care acţionează în mod sinergic.

Asupra animalelor, substanţele oxidante acţionează prin reducerea consumului de oxigen, modificarea mucoaselor respiratorii, tulburări enzimologice, tulburări ale conţinutului de acizi nucleici şi ale factorilor imunologici, apariţia de tumori canceroase. Sub acţiunea acestui tip de poluanţi se produce o intensificare a mutagenezei şi apariţiei aberaţiilor cromozomiale.

Plumbul, prezent în concentraţii îngrijorătoare în jurul combinatelor metalurgice şi de-a lungul căilor de

302

circulaţie rutieră, acţionează, la plante, blocând procesul de fotosinteză şi dereglând activitatea de reproducere. Metalul se acumulează în biomasa plantelor (până la 275 mg/kg în jurul uzinelor metalo-chimice), care utilizate ca hrana de către om sau animale îl transferă acestora. La animale şi oameni (îndeosebi cei care lucrează în mine sau industrie) se produce boala numită saturnism, manifestată prin tulburări neurofiziologice (oboseală, iritabilitate...), renale, cardiovasculare, hematopoietice (=formare de globule roşii în sânge).

Pulberile de ciment şi cenuşa termocentralelor sunt poluanţi atmosferici care produc stări pronunţate de disconfort pentru aşezările omeneşti. Ele se depun pe plante, stânjenind fotosinteză şi sinteza clorofilei, respiraţia şi transpiraţia, prin depunerea pe frunze, obturarea osteolelor etc. Cele mai afectate sunt plantaţiile de viţă de vie, pomi fructiferi şi legume. La animale, pulberile sunt absorbite îndeosebi pe cale respiratorie producând silicoza manifestată prin fibrozarea bronhiilor, încetinirea mişcărilor ciliare, descuamarea celulelor epiteliale, scăderea sensibilităţii organismelor etc. (C. Cotigă, 2000).

Detergenţii acţionează asupra organsimelor acvatice ca agenţi tensioactivi. La peşti îngreunează respiraţia şi modifică balanţa minerală fiind cauza unor multiple hemoragii şi modificări de metabolism celular, iar la păsări perturbă absorbţia intestinală, îndepărtează stratul protector de aer dintre pene şi provoacă moartea prin hipotermie. Detergenţii din atmosferă provoacă afecţiuni respiratorii şi epileliale de natură alergică.

303

Reacţia caracteristică faţă de factorii poluanţi industriali, determină modificarea cenotică a ecosistemelor naturale şi agroecosistemelor. În fiecare zonă industrială (dominată de o anumită categorie de poluanţi) se profilează o gamă de sensibilitate a plantelor spontane şi cultivate. În ecosistemele naturale, plantele rezistente le vor înlocui pe cele sensibile pe parcursul unor succesiuni ecologice ducând în final la simplificarea ecosistemelor.

Revelatoare pentru efectul cenotic al poluanţilor este modificarea ponderii diverselor grupe de nevertebrate în ecosistemele poluate comparativ cu cele nepoluate. Cercetări de acest gen (Liliana Vasiliu, în Al. Ionescu şi colab., 1973) scot în evidenţă sensibilitatea pronunţată a gasteropodelor şi insectelor himenoptere şi colembole în contrast cu rezistenţa mare a insectelor homoptere şi diptere.

În ecosistemele controlate de către om, plantele sensibile vor fi rapid înlocuite de către cele rezistente pentru a se asigura maximum de productivitate în condiţiile concrete de poluare. Este grăitor în acest sens, declinul plantaţiilor de viţă de vie şi pomi fructiferi din zonele poluate şi înlocuirea lor cu culturi de câmp sau înlocuirea culturilor de tomate, ardei, vinete prin culturi de rădăcinoase în bazinele legumicole poluate, din imediata apropiere a zonelor industriale.

B. Poluanţii produşi de activitatea agricolăa. Îngrăşămintele chimice provoacă fenomene de

poluare prin supradozare şi impurităţile pe care le conţin.Absorbţia azotului mineral de către plante se realizează

în mod normal pe măsura metabolizării lui în compuşi

304

organici. În condiţiile administrării masive de fertilizanţi minerali cu azot, poate avea loc accelerarea absorbţiei şi acumularea de nitraţi, mergând la unele plante cum sunt spanacul sau sfecla, până la 8 % din greutatea proaspătă. Excesul de nitraţi poate fi metabolizat în nitriţi, care consumaţi de către animale sau om odată cu produsul vegetal, provoacă intoxicaţii. Supradozarea fertilizanţilor cu azot poate duce, prin scurgeri sau infiltrare, la contaminarea surselor de apă curgătoare sau subterană cu nitraţi, nitriţi şi amoniac. Nitriţii ingeraţi de către animale, odată cu hrana sau cu apa, se combină cu hemoglobina dând un compus stabil, methemoglobina, ce nu mai poate asigura fixarea şi transportul oxigenului de către sânge. Cazuri mortale de methemoglobinemie au fost semnalate, la copii, în numeroase ţări cu agricultură intensivă (S.U.A., Franţa, Germania etc.) şi în ultimii ani şi în România.

Îngrăşămintele chimice pot produce însemnate alterări ale florei bacteriene din sol. O primă consecinţă a supradozării azotaţilor este dispariţia bacteriilor fixatoare de azot din sol sau transformarea lor în bacterii nefixatoare. În felul acesta regenerarea fertilităţii solului devine complet dependentă de chimizare.

Îngrăşămintele minerale provenite din supradozarea în agroecosisteme, contribuie la contaminarea bazinelor acvatice determinând în multe ţări fenomene de eutrofizare a lacurilor şi înflorire a apelor (cazul lacului Erie, analizat de B. Commoner, 1971).

b. Poluarea cu pesticide este rezultatul acţiunii selective incomplete şi a persistenţei lor în ecosisteme, după încheierea rolului de combatere destinat către om. Se

305

apreciază astăzi că un procent foarte redus (cca. 1 %) din pesticidele împrăştiate în agroecosisteme este absorbit şi ajunge la locul de acţiune efectivă. Acest procent reprezintă, după T. Baicu şi A. Săvescu (1978), indicele de agrodisponibilitate. Restul pesticidelor rămâne în mediu sau în biomasa plantelor sau animalelor, comportându-se ca factor poluant. Persistenţa pesticidelor în mediu variază de la 14-16 ani pentru pesticidele organo-clorurate (DDT, Aldrin, Heptaclor, Lindan) şi unele organofosforice (Parathion) până la 3 luni pentru unele pesticide carbamice şi organofosforice.

Acţiunea toxică acută provocată de pesticide asupra organismelor este studiată în laborator, datele fiind completate cu observaţii provenite din practica aplicării lor în agroecosisteme. În privinţa efectelor fiziologice, s-au constatat la muncitorii din industria pesticidelor şi protecţia plantelor simptome generale de intoxicare manifestate prin inflamarea mucoaselor, tulburări ale funcţiei de digestie (greaţă, vomă, diaree, dureri ale tubului digestiv) şi ale sistemului nervos (dureri de cap, tulburări de echilibru, excitabilitate mărită).

Pentru compuşii organocloruraţi a fost stabilită în laborator acţiunea perturbatoare asupra activităţii unor enzime (pepsina, acetil-colinesteraza etc.) ce explică tulburările digestive şi acţiunea lor vătămătoare asupra ficatului. De asemenea au fost înregistrate, prin administrare la animale de laborator, tulburări în funcţia de formare a elementelor sanguine şi îmbolnăviri de cancer.

În contact cu compuşii organofosforici şi unele erbicide au fost semnalate la om, pe lângă alte efecte nocive,

306

tulburări ale funcţiei bioelectrice a creierului, manifestate prin modificarea electroencefalogramei.

Compuşii mercurici se acumulează de perferinţă în creier, globule roşii, păr şi provoacă grave tulburări neuropsihice, iar la gravide o insuficientă dezvoltare mintală a fătului.

Dintre substanţele utilizate astăzi ca pesticide, geneticienii apreciază că cca. 70 % posedă caracter mutagen. Pentru unele insecticide (diclorfos, zineb, maneb, compuşi organomercurici etc) acest caracter a fost deja demonstrat fără echivoc iar pentru altele caracterul mutagen este pus în legătură cu impurităţile pe care le conţin (defoliatorul 2,4,5-T conţine urme de dioxină).

Acţiunea manifestată în timp de către pesticide se datorează acumulării în organisme a substanţelor persistente până la doze toxice. Ea a fost urmărită îndeosebi la compuşii organocloruraţi cu stabilitate recunoscută (D.D.T., aldrin, dieldrin, elordan, H.C.H., heptaclor, toxafen) aplicaţi perioade îndelungate.

Unele pesticide deşi uşor degradabile ca de exemplu glifosatul care se descompune în 2 - 4 săptămâni pot persista în sol peste 4 luni sub forma unor compuşi de degradare foarte toxici.

Apariţia populaţiilor rezistente la pesticidePesticidele de sinteză au determinat de-a lungul celor

patru decenii de aplicare importante modificări în genofondul populaţiilor de dăunători şi în structura cenotică a numeroase ecosisteme. Sub influenţa tratamentelor cu pesticide au apărut treptat populaţii de artropode rezistente la aceste substanţe. În cazul insectelor, se menţionează că au devenit rezistente la

307

DDT, în anul 1944 -12 specii, în 1960 - 140 specii, în 1963 - 160 specii, în 1969 - 224 specii, iar astăzi numărul este cu siguranţă mai mare (N. Nikonorow şi colab., 1979).

Gândacul din Colorado (Leptinotarsa decemlineata) şi păianjenul roşu (Tetranicus sp.) sunt două dintre speciile cele mai tipice care întreţin o veritabilă întrecere, cu industria de pesticide, devenind pe rând rezistente la DDT, HCH, toxafan. Cazurile evidente de rezistenţă se citează şi la speciile de ţânţari (Anopheles sp.), la muscă (Musca domestica), păduchele de gărgăriţe (Sitophylus sp.) şi gândacii de faină (Tenebrio sp.) pentru DDT şi lindan, la gândacul galben de bucătărie (Blatella germanica), pentru DDT, clordon, dieldrin, heptaclor, la păduchele verde al piersicului (Mizodes persicae) pentru produsele organofosforice.

În ultimul timp sunt menţionate şi cazuri de apariţie a unor populaţii de buruieni rezistente la tratamente cu erbicide; loboda (Chenopodium album) rezistentă la atrazin şi ştirul (Amaranthus retroflexus) rezistent la triazin (R. Faivro - Dupaigre, 1983).

Rezistenţa apare prin modificări ale unor echipamente enzimatice şi prin modificări de comportament. Mecanismul biologic al apariţiei de forme rezistente nu este încă desluşit. Unii cercetători susţin că pesticidele provoacă prin mutageneză genotipuri mai rezistente, alţii sunt de părere că pesticidele acţionează asupra genofondului populaţiei ca un filtru de selecţie care distruge indivizii lipsiţi de gene rezistente şi avantajează indivizii care poartă deja în genotip factori de rezistenţă acumulaţi sub formă recesivă prin evoluţia anterioară.

308

Indiferent de mecanismul genezei liniilor mai rezistente, indivizii lor sunt capabili să se dezvolte în mediul poluat.

Fenomenele de perturbare a echilibrelor dintre speciile ecosistemelor de mare importanţă pentru limitarea populaţiilor de dăunători au fost clar evidenţiate în cazul insecticidelor. Ele se produc de regulă la nivelul relaţiilor de concurenţă dintre specii cu sensibilitate diferită şi la nivelul relaţiilor pradă-prădător în cadrul lanţurilor trofice. S-a constatat deseori că stropirile cu insecticide efectuate în livezi, reduc drastic principalele populaţii de insecte dăunătoare fitofage, lăsând loc proliferării rapide a unor populaţii de păianjeni fitofagi, limitate până atunci de concurenţa insectelor.

Tratamentele cu fungicide pot să înlăture fenomenele de inhibare reciprocă la unele ciuperci care parazitează sau sunt saprofite pe aceeaşi specie, determinând distrugerea uneia şi proliferarea altora. Astfel, tratamentele la viţa de vie, împotriva manei (Plasmopara viticola) cu fungicide din grupa ditiocarbamaţilor (Zineb) pot avea ca efect scăderea atacului acestei specii de la 29,8 % la 2,7 % concomitent cu creşterea atacului de făinare (Uncinula necator) de la 7 % la 20,8 % (V. Diaconu, Al. Alexandri, 1985).

Fenomene asemănătoare se petrec şi în cazul erbicidării unilaterale îndelungate când eliminarea unui grup de specii sensibile face posibilă proliferarea altora rezistente la erbicidele triazinice, la care sunt sensibile un mare număr de dicotiledonate, favorizează dezvoltarea mai mare în ultimul timp a monocotiledonatelor.

Existenţa unor populaţii de insecte consumatoare ale plantelor agricole este constant însoţită de prezenţa unor

309

specii prădătoare care contribuie într-o măsură importantă la limitarea numărului celor dintâi. Tratamentele chimice au drept consecinţă uciderea acestor aliaţi ai omului odată cu insectele dăunătoare. Atunci când efectele stropirii cu insecticide încetează, populaţiile de insecte fitofage care sunt beneficiare directe ale producţiei vegetale, au toate şansele de a se reface mai repede, decât insectele entomofage cărora le servesc drept pradă. Se produce aşadar un dezechilibru profund, tratamentul împotriva dăunătorilor devenind în mod paradoxal favorabil acestora.

Cazuri de înmulţire subită a insectelor fitofage după tratamente cu insecticide au fost descrise îndeosebi în livezi unde activitatea trofică a entomofagilor este semnificativă. Se citează cazul ploşniţei dăunătoare a cafelei (Habrochila gesquieri) din Congo, relativ rezistentă la DDT care după tratamente provoacă pagube mult mai mari decât înainte, ca urmare a distrugerii altei ploşniţe (Apoludotus chinai) prădător al celei dintâi şi foarte sensibilă la insecticidul utilizat (J. Dorst, 1969).

În cazul în care prădătorii distruşi sunt nevertebrate (insecte, păianjeni etc.) ce au un potenţial ridicat de reproducere, echilibrul perturbat se poate restabili într-o perioadă de timp relativ scurtă; atunci când este vorba însă despre vertebrate, între care păsările sunt poate cele mai importante, echilibrul şi implicit contribuţia lor la menţinerea acestuia ce restabilesc cu greu sau rămân pentru totdeauna compromise. La păsările insectivore şi carnivore efectele nocive ale insecticidelor se amplifică prin concentrarea lor de-a lungul lanţurilor trofice şi acumularea în biomasa proprie şi în ouă fapt care

310

provoacă moartea indivizilor şi sterilitatea. Exemple de specii din avifauna SUA şi Europei Centrale grav afectate ca urmare a poluării cu pesticide sunt numeroase în lucrările ce tratează fenomenele de poluare şi ocrotirea naturii (J. Dorat, 1969, E. Bonnefous, 1977, V. Cristea şi colab., 1996, P. H. Raven şi Tania Williams, 1999 etc). Tratamentele cu pesticide pot avea consecinţe negative asupra populaţiilor de consumatori secundari (prădători) şi prin reducerea bruscă a cantităţii de hrană de care dispun în urma afectării acestora. Consecinţele sunt cu atât mai pronunţate cu cât existenţa consumatorilor depinde în mod mai riguros de cantitatea de hrană disponibilă.

Cercetările din ultimii ani consemnează o influenţă diferenţiată, în multe cazuri nocivă, a pesticidelor şi asupra populaţiilor de microorganisme din sol cu rol important în menţinerea fertilităţii acestuia.

C. Reziduurile de la complexele de creştere a animalelor

Acţionează ca poluanţi ai apelor utilizate pentru îndepărtarea lor. Constituite aproape exclusiv din substanţe organice netoxice, efectul nociv al acestor resurse se evidenţiază ca urmare a procesului de putrefacţie prin epuizarea oxigenului din apă şi apariţia unor compuşi toxici de descompunere (H3S, NH3, metale grele etc). Descompunerea materiei organice este asigurată de către microorganismele aerobe prin oxidarea biochimică, consumul de oxigen a acestora fiind proporţional cu cantitatea materiei organice. Ca urmare, măsurarea conţinutului de substanţe organice din apă se exprimă prin cantitatea de oxigen necesară micro-organismelor pentru descompunerea acestora în decurs de

311

5 zile. Indicele acesta este denumit consum biochimic de oxigen la 5 zile, (CBO5). Pentru apele uzate de la complexele de creştere a porcilor CBO5 = (O. Chiriac şi colab., 1977) în timp ce în apele curate CBO5 rămâne la valori foarte reduse. Epuizarea oxigenului în apele puternic poluate cu substanţe organice are ca urmare dispariţia din masa de apă a organismelor aerobe şi deci a formelor superioare de viaţă şi înmulţirea organismelor anaerobe saprobionte.

D. Păstrarea şi prelucrarea necorespunzătoare a alimentelor

Poate avea efecte nocive asupra sănătăţii unor populaţii mari de oameni, echivalente cu poluarea produsă de alte activităţi. Numeroşi aditivi utilizaţi pentru păstrarea şi conferirea unui aspect comercial cât mai atractiv produselor alimentare (coloranţi, antiseptice, aromatizanţi, agenţi de acidulare etc.) au ca efect general mărirea frecvenţei bolilor tubului digestiv şi a reacţiilor alergice. În SUA se apreciază că se foloseau în 1975 peste 500.000 tone din aceste substanţe revenind fiecărui locuitor peste 1,5 kg/an. Păstrarea necorespunzătoare, de regulă timp îndelungat, a alimentelor face posibilă dezvoltarea unor populaţii de microorganisme patogene care produc intoxicaţii în masă. Boli cum sunt: hepatita, salmoneloza, afecţiunile gastrice de diferite tipuri, au cunoscut o recrudescenţă evidentă în corelaţie cu starea de conservare precară a alimentelor. Pe lângă îmbolnăvirile caracteristice fiecărei specii de microorganisme patogene a fost semnalată în ultimul timp, contaminarea alimentelor cu toxine (aflatoxine) cancerigene produse de specii aparent inofensive cum sunt mucegaiurile.

312

7.7. Efectele globale ale poluării

7.7.1. Amplificarea efectului de seră şi încălzirea climatuluiEfectul de seră constituie un fenomen natural determinat

de capacitatea troposferei de a absorbi o parte din energia calorică solară şi energia calorică iradiată de suprafaţa încălzită a Terrei. În absenţa efectului de seră se apreciază că temperatura medie la suprafaţa solului ar fi de -15°C ceea ce ar face imposibilă viaţa pe planetă, ori temperatura medie este în realitate de cca. 18-19°C înseamnă că diferenţa de peste 30°C se datorează fenomenului amintit. Temperatura scade constant cu creşterea altitudinii (6,4°C la 1000 m) până la limita troposferei în medie de 12,5 km (8-10 km la poli şi 15-17 km la Ecuator).

Temperatura relativ constantă a troposferei se datorează particulelor solide şi moleculelor unor gaze care absorb radiaţiile calorice dintre acestea din urmă au mare importanţă apa (H2O), dioxidul de carbon (CO2), metanul (CH4), protoxidul de azot (N2O), holocarboni HFC, CnFn, C2F6 etc. Aceste molecule, care funcţionează ca şi capcane de energie, înconjoară Pământul ca o cupolă benefică, similară cupolei de sticlă a unei sere.

Capacitatea de absorbţie a energiei de către moleculele gazoase, numită şi potenţial global de încălzire (P.G.I.) sau forţare radiativă se apreciază în raport cu CO2 considerat ca etalon: CO2 = 1; CH4 = 21; N2O = 310. Acest parametru are pentru hidrocarburile halogene valori de ordinul miilor (între 1300 pentru HFC 134 a; 11.700 pentru HFC 23 sau

313

chiar 23900 pentru SF6). Coeficienţii menţionaţi dau informaţii despre potenţialul acestor molecule dar contribuţia la realizarea efectului de seră depinde şi de concentraţia lor în atmosferă; cea mai importantă contribuţie având-o vaporii de apă şi CO2.

Concentraţia pulberilor şi a altor compuşi ce influenţează capacitatea de absorbţie a atmosferei se modifică datorită unor factori naturali şi antropici. Dintre factorii naturali erupţiile vulcanice au cel mai mare impact prin emisia în atmosferă a mari cantităţi de particule solide şi gaze. Erupţia din 1991 a vulcanului Pinatubo (Filipine) a determinat expulzarea în atmosferă a unei mari cantităţi de gaze şi pulberi, care s-au împrăştiat până la altitudini de 18-28 km, cu efecte asupra atmosferei globale. (A. Marton, 1999).

Creşterea concentraţiei compuşilor absorbanţi ai razelor calorice sub influenţa activităţii umane determină amplificarea temperaturii, deci a efectului de seră cu repercusiuni asupra climatului global. Contribuţia la amplificarea efectului de seră, a emisiunilor de gaze produse de către om este apreciată ca fiind: pentru CO2 - 64,2%, CH4 - 19,3%, CFC - 9,5%, N2O - 4%, alte hidrocarburi halogene 2,9% (Grupul Interguvernamental de Experţi asupra Climatului 1991, 1992). Valorile acestei contribuţii variază de la o sursă la alta, dar în general ierarhia lor rămâne aproximativ aceeaşi.

Cantitatea de apă sub formă de vapori din atmosferă se consideră că nu a suferit schimbări semnificative în ultimele secole, datorită în general compensării surplusului de apă provenită din arderi cu un deficit determinat de reducere a evapotranspiraţiei.

314

Dioxidul de carbon (CO2) înregistrează creşteri semnificative de la un an la altul, determinate în principal de emisiunile provenite din arderea combustibililor fosili şi de reducerea procesului de fotosinteză ca urmare a defrişării pădurilor. Analizele chimice ale bulelor de aer din gheaţa polară şi măsurătorile Observatorului Mauna Loa (Hawaii) arată că pe parcursul a 200.000 de ani ce au precedat era industrială concentraţia de CO2 din atmosferă a variat între 170 - 280 ppm (0,017-0,028%) ca apoi să ajungă în secolul XVIII la valori de 270 - 280 ppm, în anul 1950 la 365 ppm şi în anul 2000 la 365 ppm. Curba înregistrată indică o tendinţă de creştere cu cca. 1,4 pprn/an (Fig. 32).

Fig. 32. Evoluţia din ultimele secole a concentraţiei atmosferice de CO2, după analizele bulelor de aer din

gheţurile arctice şi după analize directe pentru ultimii 30 de ani (după J.-C. Duplessy şi R. Morel, 1990)

Dacă nu se are în vedere că rata emisiunilor de CO2

rezultată din arderea combustibililor fosili se va tripla

315

până în anul 2050 ajungând la 50-70 miliarde tone echivalent cărbune/an (OECD), se poate anticipa că proporţia acestui gaz în atmosferă va creşte în ritm şi mai rapid.

Metanul (CH4) are capacitate ridicată de absorbţie a energiei calorice astfel că deşi proporţia sa în atmosferă este redusă (1,75 ppm în 1990), contribuţia sa la amplificarea efectului de seră este semnificativă. Metanul degajat provine din activităţi industriale şi în mod neaşteptat, după un raport al Ministerului American al Energiei, circa o jumătate este produs de activităţi agricole, în primul rând de zootehnie. Animalele produc CH4 pe de o parte prin digestie şi pe de altă parte prin fermentarea dejecţiilor lor. Rumegătoarele, îndeosebi bovine, la care sistemul digestiv este format din cavităţi succesive în care se dezvoltă miliarde de microorganisme fermentative, pierd 4 - 10 % din energia ingerată sub formă de CH4 eliminat prin eructaţie (cca. 74 milioane tone/an). Cantitatea de CH4 este cu atât mai mare cu cât rasele sunt mai performante şi raţiile alimentare mai bogate. Se apreciază că pe această cale, datorită creşterii şeptelului de bovine şi a performanţei raselor cantitatea de metan degajată a crescut în ultimul secol de cca. 4,5 ori.

Depozitarea dejecţiilor şi fermentarea lor anaerobă produce metan, cantitatea acestuia fiind proporţională cu durata de stocare ce se realizează deseori pentru protecţia meatului. O sursă importantă de metan (cca. 70 milioane t/an) se produc prin fermentarea materiilor organice în orezării; acesta se degajă direct sau prin intermediul plantelor.

316

Reducerea emisiunilor de CH4 în atmosferă este posibilă printr-o gestionare mai eficientă în industria energetică şi prin fermentarea dejecţiilor în staţii de biogaz, speranţele de reducere a emisiilor provenite din agricultură sunt nerealiste deoarece creşterea şeptelului şi a suprafeţelor cu orez se înscriu în efortul ţărilor nedezvoltate, iar reducerea emisiunilor individuale la animale şi la plantele de orez depinde de un număr mare de factori genetici şi ecologici.

Protoxidul de azot (N2O) se produce în industria chimică (15,2 %) şi energetică (8,7 %) dar într-o măsură şi mai mare în agricultură, ca urmare a fertilizării solurilor (47,8 %) şi a proceselor metabolice de digestie la animale. Se apreciază (Slemr, Conrad, Seiler 1984, din R Marian, 1990) că 2,2 milioane tone/an N2O sunt emise anual în atmosferă ca urmare a nitrificării aerobe a amoniului şi denitrificării aerobe a nitraţilor. Procesul este greu de controlat chiar în condiţiile unei fertilizări optime, dezideratul principal fiind în acest caz legat de crearea unor fertilizanţi ce eliberează substanţă activă pe măsura utilizării de către planta de cultură.

Posibilităţile de restrângere a emisiunilor de N2O vizează optimizarea arderilor combustibililor fosili şi a proceselor tehnologice de producere a acizilor şi a îngrăşămintelor chimice cu azot concomitent cu reducerea acestor îngrăşăminte pe seama celor organice şi a culturilor de leguminoase precum şi de optimizare a raţiilor alimentare ale animalelor.

Produsele industriale, de tipul hidrocarburilor halogene (CFC, HFC, PFC) sunt utilizate ca agenţi de răcire (freonul) sau propulsori în butelii de produse cosmetice

317

(spray) au capacitate foarte mare de absrobţie a căldurii şi de distrugere a moleculelor de ozon. Emise în cantităţi de cca. 2 milioane t/an, se apreciază că participă cu 13 % la amplificarea încălzirii planetei. Înlocuirea acestor substanţe cu altele inofensive din punct de vedere termic este în primul rând o opţiune tehnologică realizabilă de pe acum.

Ozonul (O3) din stratul inferior al atmosferei este implicat şi el în fenomenul de seră, contribuind ia absorbţia energiei termice.

Mecanismele ce controlează variabilele climatice globale sunt cunoscute numai parţial, datorită scării la care se petrec fenomenele şi a multitudinii de interacţiuni din cadrul ciclurilor biogeochimice şi a numeroşi factori geofizici, ceea ce se cunoaşte însă cu certitudine este faptul că temperaturile de pe glob sunt în creştere cu 0,25 - 0,4 °C în ultimii 20 de ani (Schultz şi colab., 2000) şi că în această perioadă s-au înregistrat maximele cele mai ridicate din ultimul secol. Totodată, se estimează pe baza tendinţei actuale că temperatura ar putea să crească cu 3 - 4°C până în anul 2050. Cantităţile de particule solide reprezentate de praf, sau rezultate din industrie (energetică, siderurgie, a cimentului) sunt în continuă creştere în troposferă ca urmare a amplificării eroziunii eoliene pe terenurile agricole, temporar fără vegetaţie, şi în deşerturile în curs de extindere, cât şi ca urmare a industrializării. Puţin analizate din perspectiva efectului de seră, aceste particule au cu siguranţă importanţă din ce în ce mai mare în încălzirea climatului. Această creştere este concomitentă cu creşterea concentraţiei substanţelor

318

menţionate ceea ce arată o legătură cauzală între cele două procese.

Efectele creşterii temperaturii medii a planetei chiar cu 1 - 2°C vor antrena schimbări ecologice necontrolabile mai ales în zonele subtropicale şi temperate. Aceasta ar determina topirea calotelor glaciare, scăderea bruscă a salinităţii apelor marine şi grave perturbări în ecosistemele marine. În acelaşi timp topirea gheţarilor ar determina ridicarea nivelului oceanului planetar şi acoperirea cu ape a unor întinse suprafeţe litorale, încălzirea vremii ar determina împingerea regiunilor cu ploi spre poli şi deşertificarea unor întinse regiuni agricole din zona subtropicală şi temperată; solurile acide puţin fertile din regiunile nordice nu ar putea suplini pierderile de recoltă şi ar avea loc o scădere drastică a bazei alimentare a omenirii, pe fondul unei creşteri demografice la fel de îngrijorătoare. Arealele plantelor ar suferi o schimbare bruscă şi biodiversitatea s-ar reduce semnificativ.

Deşi există argumente ştiinţifice ale acestor consecinţe, s-au luat măsuri efective de reducere a emisiilor de gaze cu efect de seră. Conferinţele Convenţiei Naţiunilor Unite asupra Schimbărilor Climatice (Kyoto 1994, Haga 2000) nu au adus rezultate. S.U.A., Canada, Australia, Japonia nu renunţă la poziţia dominantă în economia mondială şi refuză să reducă consumurile energetice şi să transfere tehnologii de vârf nepoluante în ţările mai puţin dezvoltate. Preşedintele Conferinţei de la Haga, Jan Pronk avertiza la începutul lucrărilor că dacă nu se va ajunge la un acord, consecinţele vor fi dramatice. Or, negociatorii nu au găsit un limbaj comun.

319

Amplificarea efectului de seră şi încălzirea climatului este rezultatul unor procese complexe între care cele mai importante constau în acumularea unor compuşi cu mare putere de absorbţie a razelor infraroşii datorită activităţii umane, încălzirea climatului va antrena modificări ecologice necontrolabile la nivelul planetei reducând zonele fertile ale acesteia, implicit baza trofică a omenirii şi diversitatea biosferei.

7.7.2. Reducerea stratului de ozon din stratosferă

Ozonul este molecula constituită din 3 atomi de oxigen (O3). Mecanismele chimice de formare şi disociere a moleculelor de ozon sunt determinate energetic de acţiunea razelor ultraviolete (UV), cu lungimi de undă între 400 şi 200 nm. Spectrul UV este subdivizat în UV-A (400 - 320 nm), UV-B (320 - 280 nm) şi UV-C (280 - 200 nm).

Moleculele de ozon se formează prin coliziunea triplă dintre o moleculă de oxigen şi un atom de oxigen şi molecula altui gaz (N2, O2) ce se comportă ca un catalizator. Disocierea în atomi a oxigenului ce participă la formarea ozonului se produce prin absorbţia UV-C (în special = 243 nm). Moleculele de ozon sunt disociate prin absorbţia radiaţiilor UV-B şi UV-A, în prezenţa unor catalizatori ce pot fi reprezentaţi de radicali H +, HO-, NO-, Cl- , Br- (J. M. Molina şi colab., 1974, din A. Vădineanu, 1999).

În stratul inferior al atmosferei - troposfera, concentraţia ozonului este foarte scăzută, limita admisibilă pentru respirat fiind la om de 0,08 - 0,1 ppm. Creşterea

320

concentraţiei de ozon determină moartea micro-organismelor şi perturbări grave ale metabolismului speciilor pluricelulare.

În stratosferă, la altitudinea de 18 - 25 km, ozonul formează un strat cu concentraţia de 2-8 ppm care dacă ar fi adus la presiunea de 1 atm, ar avea 3 mm grosime (A. N. Strahler, A. H. Strahler, 1974). Grosimea stratului de ozon se exprimă în unităţi Dobson (D.U.) după numele cercetătorului care a studiat ozonul atmosferic o jumătate de secol. Unitatea Dobson (UD) reprezintă grosimea stratului de ozon la 0°C şi presiunea de 1 atmosferă, ceea ce corespunde cu 0,1 nm grosime. Exprimată în astfel de unităţi, grosimea stratului de ozon este de 200-300 DU.

Stratul de ozon stratosferic absoarbe radiaţiile UV şi protejează biosfera împotriva efectului lor toxic. Creşterea emisiilor de substanţe care catalizează descompunerea ozonului (O3) în oxigen (O2), determină subţierea învelişului protector şi pătrunderea razelor UV până la suprafaţa Pământului.

Cercetările din ultimele decenii indică reducerea grosimii şi concentraţiei stratului de ozon, îndeosebi ca urmare a creşterii emisiilor de N2, CH4 şi clorofluoro-carbonaţi (CFC) utilizaţi ca agenţi de refrigerare. La aceştia se adaugă moleculele de apă disociate ajunse în stratosfera mai ales datorită zborurilor avioanelor la înaltă altitudine. Moleculele catalizatorilor pot participa la disocierea mai multor molecule de ozon, ceea ce înseamnă că şi după oprirea producţiei lor procesul mai continuă un timp până la neutralizare.

Măsurătorile sistematice asupra stratului de ozon indică o evoluţie alarmantă a reducerii sale îndeosebi deasupra

321

Antarcticii unde grosimea sa era în 1979 - 210 DU, 1989 -124 DU şi 1994-90 DU. Deşi stratul de ozon are grosime mai mare deasupra regiunilor cu climat cald şi temperat, tendinţa de scădere este evidentă.

Pătrunderea în troposferă a radiaţiilor UVB ca urmare a reducerii stratului de ozon va determina schimbări în structura acizilor nucleici şi proteinelor inducând mutaţii la nivelul tuturor speciilor. Razele ultraviolete distrug organismele unicelulare inhibând fitoplanctonul de la suprafaţa apelor. La nivelul cormofitelor acţiunea radiaţiilor UVB determină reducerea fotosintezei şi a productivităţii primare. Radiaţiile UV acţionează asupra organismului uman şi a altor specii de mamifere producând cancere de piele, scăderea sistemului imunitar, cataractă etc. Fără îndoială, reacţia selectivă a diverselor specii faţă de cantitatea tot mai mare de raze UV va determina treptat modificări profunde şi în echilibrul cenotic al diverselor ecosisteme.

Radiaţiile UV şi O3 ajunse în concentraţii din ce în ce mai mari în troposferă vor contribui şi la amplificarea efectului de seră.

Măsurile ce se impun pentru protecţia stratului protector de ozon vizează reducerea emisiunilor aceloraşi substanţe ca şi în cazul măsurilor de reducere a efectului de seră.

7.8. Pagube economice produse de poluare

Evaluarea pagubelor economice provocate de poluarea mediului, reprezintă o acţiune extrem de dificilă deoarece fenomenul este complex iar efectele care trec obişnuit

322

neobservate pot să se însumeze cu timpul într-o rezultantă vizibil păgubitoare. Datele referitoare la o astfel de evaluare diferă după regiune şi autor dar este unanim admis faptul că poluarea tinde să diminueze sau chiar să anuleze avantajele rezultate din dezvoltarea materială a societăţii prin înrăutăţirea calităţii vieţii sub raport biomedical. Această înrăutăţire se manifestă prin apariţia de boli profesionale determinate prin intoxicarea cu diverşi poluanţi a lucrătorilor angrenaţi direct în diverse ramuri ale economiei (saturnism Pb, silicoză pulberi, intoxicaţii cronice cu pesticide etc), sau prin creşterea frecventă a unor boli, îndeosebi respiratorii şi digestive, la întreaga populaţie umană din zonele industriale şi aglomerările urbane.

Evaluarea cheltuielilor medicale impuse de poluare se referă mai ales la bolile profesionale dar ele sunt apreciabile şi la nivelul întregii populaţii. Dincolo de aspectul economic, al deteriorării sănătăţii publice dintr-o anumită regiune, a unei ţări sau a planetei, problema îmbracă şi aspecte profunde de etică socială, necontabilizate. Cele mai multe evaluări economice provin de pe urma unor fenomene de poluare accidentală, intensă, cu efecte negative foarte vizibile.

Poluarea industrială şi cea produsă de mijloacele de transport, determină o creştere a puterii corozive a mediului fapt care accelerează procesul de distrugere a bunurilor materiale (obiecte de metal, clădiri, monumente istorice şi de artă) şi solicită investiţii pentru restaurarea şi protejarea lor. Veneţia a devenit un simbol al distrugerilor pe care degradarea mediului le poate produce într-o perioadă scurtă de timp: ea este pe cale să piardă în

323

următorii 20 de ani (dacă ritmul rămâne neschimbat) jumătate din patrimoniul său cultural.

Deşeurile aglomerărilor urbane în permanentă creştere prin stimularea consumului de mărfuri cu durată scurtă de utilizare, necesită cheltuieli semnificative pentru depozitare şi tratare (incinerare, recirculare etc.). Cantitatea de gunoaie care trebuie colectată şi tratată, trece în SUA de 3,5 miliarde tone/an.

Apele poluate sunt improprii consumului şi irigaţiilor, iar tratarea lor pentru readucerea la starea de puritate minimă necesită cheltuieli serioase; totodată producţia de peşte tinde să devină neglijabilă.

Daunele provocate de fenomenul de poluare asupra producţiei agricole de cereale sunt evaluate în ţările industrializate la 8-25 % din valoarea producţiei. Într-un context mai larg, se apreciază că agricultura SUA pierde anual, de pe urma poluării culturilor, suma de 500 milioane dolari, iar în Olanda pierderile din floricultură, datorate aceloraşi cauze depăşesc cifra anuală de 275.000 dolari. Aceste pierderi nu sunt numai rezultatul micşorării producţiilor prin încetinirea ritmurilor de creştere ci şi prin deprecierea valorii nutritive şi comerciale a producţiei. Pagubele economice generate în Cehoslovacia numai de poluarea atmosferei se estimau, în anii 80, anual, la cca. 4 miliarde coroane, iar cele provocate de întregul proces de poluare se apreciază în Japonia la 8% din produsul natural brut.

Cercetările întreprinse la noi, în zona poluată industrial de la Copşa Mică (Al. Ionescu şi colab., 1973) au evidenţiat diminuarea producţiei la câteva plante de cultură de la 14% la porumb până 62% la viţa de vie.

324

Totodată se apreciază că numai în această zonă sunt afectate în grade diferite 1000 ha culturi agricole, că 200 ha păşune erau complet inutilizabile şi că 3000-8000 ha pădure erau poluate total. Covorul vegetal spontan şi cultivat din imediata apropiere a combinatului este atât de afectat încât nu mai putea îndeplini nici cea mai elementară funcţie de protecţie antierozională ceea ce făcea ca eroziunea solului şi alunecările de teren să devină fenomene obişnuite.

Utilizarea abuzivă şi uneori neglijenţa în administrarea produselor chimice destinate agriculturii produc pagube apreciabile pentru culturile agricole. Sunt cunoscute cazurile în care administrarea erbicidului 2,4-D în culturi de grâu a dus la distrugerea parţială a unor suprafeţe alăturate, cultivate cu floarea soarelui, sfeclă, cartofi, cânepă, viţă de vie sau pomi fructiferi, atunci când măsurile de protecţie nu au fost corespunzătoare. Aplicarea erbicidelor Stam F şi Weeder în orezarii a dus la distrugerea vegetaţiei zonelor învecinate. Supradozarea îngrăşămintelor chimice şi uneori utilizarea erbicidelor care perturbă rotaţia tradiţională a culturilor, reduc avantajul fertilizării naturale a solului şi contribuţia asolamentului la combaterea buruienilor producând indirect pagube greu de evaluat. La fel de greu de evaluat din punct de vedere economic este şi distrugerea de către pesticide a insectelor polenizatoare cu reală contribuţie la asigurarea producţiilor.

Apicultura suferă mari pagube de pe urma poluării cu insecticide şi a poluării industriale. Ca urmare a unor tratamente chimice cu produse organofosforice la rapiţă, în anul 1954 au fost distruse numai în regiunea pariziană

325

un număr de 20.000 colonii de albine (E. Bonnefous, 1976). Din cauza deselor tratamente chimice în livezi apicultura a dispărut din California. Chiar şi atunci când tratamentele fitosanitare nu provoacă distrugerea stupilor, productivitatea lor este serios afectată.

Pagubele aduse de poluarea unor specii din ecosistemele naturale sunt evaluate de obicei numai în cazuri de intoxicare gravă a mediului. În general toate pădurile dar mai ales cele de răşinoase sunt sensibile la poluarea industrială, aceasta provoacă uscarea unor specii, încetinirea ritmului de creştere, devalorizarea arborilor prin creşteri neregulate, mărirea sensibilităţii la agenţii patogeni, simplificarea profundă până la înlăturarea capacităţii de autoreglare a funcţiilor ecosistemului.

Cercetări şi observaţii de mare amploare au arătat că pe cele 184 mii ha de pădure din Europa anului 1992, 24% dintre arbori sufereau de pe urma poluării, prezentând un grad de defoliere mai mare de 25%. Speciile cele mai afectate au fost: Pinus abies, Fagus silvatica, Quercus robur, Quercus ilex şi Pinus pinaster (D. Stanners şi P. Bourdeau, 1993).

Tratamentele fitosanitare pentru pădurile de munte sau din zonele mlăştinoase au provocat moartea a numeroşi peşti mergând până la 60% din efectivele de somoni în unele regiuni ale Canadei şi până la 100% în unele regiuni din Columbia. O mortalitate ridicată a fost observată în SUA şi în rândul păsărilor care în urma tratamentelor cu dieldrin au pierit în unele regiuni în proporţie de până la 97% (J. Dorst, 1979).

Evaluarea pagubelor produse de sărăcirea florei şi faunei sălbatice, echivalentă cu pierderea pentru totdeauna

326

a numeroase gene valoroase, nu poate fi astăzi realizată nici măcar cu aproximaţie dar generaţiile viitoare vor simţi în mod acut efectele economice ale acestor pierderi.

7.9. Mijloace de prevenire şi combatere a poluării

7.9.1. Acţiunile de prevenire şi combaterea a poluării industriale şi urbaneAceste acţiuni diferă în funcţie de tipul de poluare şi

mediul în care poluanţii sunt dispersaţi şi intră în atribuţia celor care produc poluarea respectivă, dar au întotdeauna următoarele direcţii:

- reducerea emisiilor de agenţi poluanţi- canalizarea şi captarea agenţilor poluanţi- tratarea agenţilor poluanţi în vederea neutralizării

acţiunii lor nocive prin utilizarea proceselor naturale şi tehnologice.

În industrie şi transport reducerea emisiunilor poluante este posibilă prin utilizarea de soluţii tehnologice care să ţină cont nu numai de randamentul imediat al instalaţiilor ci şi de efectul de durată asupra mediului. De multe ori aceste soluţii s-au dovedit a avea şi evidente avantaje economice. Astfel, montarea de filtre pentru reţinerea compuşilor cu sulf din combustibilii fosili, aduce pe lângă protecţia atmosferei şi o cantitate semnificativă din acest element, utilizabil ulterior în scopuri economice (Franţa îşi asigură aproape integral necesarul de sulf prin desulfurarea gazelor naturale). Reciclarea gazelor emise din termocentrale şi unele instalaţii ale industriei chimice prin arderea lor din nou, constituie o măsură antipoluantă dar în acelaşi timp şi una de economisire a energiei. În

327

acelaşi mod se pune problema reciclării apelor industriale într-un circuit tehnologic închis având ca rezultat protecţia mediului şi economisirea de materii şi energie.

Limitarea emisiunilor poluante datorate transportului, se realizează prin introducerea în exploatare a unor autovehicule cu randamente mai mari şi consumuri reduse, prin înlocuirea tetraetilului de plumb din benzină cu alte substanţe netoxice şi chiar prin înlocuirea benzinei cu alcooli.

7.9.2. Poluanţii proveniţi din nişa umană

Reprezentaţi în principal de deşeuri pot fi reduşi prin confecţionarea unor ambalaje economice, prin dimensio-narea consumurilor şi colectarea materialelor reutilizabile.

Substanţele nocive emise în atmosferă sunt cu atât mai poluante cu cât concentraţia lor este mai mare deasupra unei regiuni date. De aceea, se utilizează ca mijloc de dispersie a lor, evacuarea la înălţimi de până la 200-300 m (îndeosebi la termocentrale). De asemenea, în vederea dispersiei industriale coşurile de emisie trebuie amplasate ţinându-se seamă de relief şi condiţiile meteorologice (vânturi, ceaţă, precipitaţii). Prin amplasarea judicioasă a surselor de poluare, în raport cu vânturile dominante, este posibilă realizarea protecţiei aşezărilor umane şi a unor culturi agricole sensibile (vii, livezi, legume) chiar dacă amplasarea acestor surse devine obligatorie în preajma lor.

Capacitatea naturală de autopurificare a mediului contribuie în toate cazurile la reducerea efectului nociv al poluanţilor, dar este cel mai evidentă în cazul poluării atmosferice. Un procent ridicat din poluanţii gazoşi din

328

atmosferă reacţionează sub influenţa razelor solare şi umidităţii spre compuşi stabili inofensivi sau mai puţin poluanţi. Un travaliu intens de purificare îl desfăşoară şi vegetaţia prin absorbţia de gaze şi pulberi din atmosferă sau prin absorbţia poluanţilor din soluţiile solului, de aceea se recomandă plantarea în jurul obiectivelor industriale a unor perdele forestiere din specii rezistente la poluanţi (Al. Ionescu şi colab., 1973, Cornelia Berindan, 1977).

Solul poate funcţiona ca sistem epurator pentru numeroşi poluanţi industriali în concentraţii rezonabile, ca urmare a proprietăţilor sale de adsorbţie, absorbţie şi a activităţii biologice ce se desfăşoară în el. Pentru a exploata în mod eficient procesul de autoepurare naturală este necesară evitarea supradimensionării obiectivelor care produc poluarea.

7.9.3. Limitarea poluării produsă de activităţile agricoleVizează în primul rând reducerea cantităţii de

substanţe cu efect poluant prin creşterea randamentului lor de utilizare şi în al doilea rând substituirea lor treptată cu produşi sau tehnologii nepoluante prin promovarea tendinţei de redescoperire de către agricultura modernă a unor procedee agricole tradiţionale, tendinţă definită astăzi prin termenul de agricultură ecologică (biologică sau organică).

Stabilirea dozelor necesare de îngrăşăminte trebuie să se bazeze pe conţinutul solului în elemente nutritive şi a necesităţilor plantei de cultură; supradozarea nu aduce sporurile aşteptate de producţie constituind sursă de

329

poluare şi risipire a acestor îngrăşăminte. În acest sens, menţionăm că pentru optimizarea dozelor de fertilizanţi, în Ţările de Jos se realizează anual peste 600.000 analize de sol (J. Poly, 3978). Modul de aplicare al îngrăşămintelor poate ameliora sau accentua fenomenele de poluare şi de risipă; aplicarea fracţionată a îngrăşămintelor azotate are avantajul aprovizionării permanente a plantelor şi evitarea îndepărtării substanţei active prin fenomene de spălare la suprafaţă sau în adâncime, justificându-se în unele cazuri cu toată penuria de combustibil. Aplicarea îngrăşămintelor chimice în timpul iernii când solul este îngheţat pe o adâncime mare şi acoperit cu zăpadă este contraindicată, deoarece prin topirea zăpezii acestea pot fi în întregime îndepărtate, poluând apele curgătoare şi lipsind de pe terenurile pe care s-au împrăştiat (jud.Timiş în iarna anului 1982). Crearea de îngrăşăminte chimice care pun treptat în libertate elementele necesare, cum este cazul florandi-nului, deschide o perspectivă nouă economisirii şi evitării poluării solului. Un mijloc eficient şi relativ la îndemână, îl constituie mărirea ponderii îngrăşămintelor organice în fertilizare prin utilizarea mai largă a gunoiului de grajd şi a culturilor de leguminoase.

Reducerea poluării cu pesticide reprezintă unul dintre principalele deziderate ale combaterii integrate a speciilor dăunătoare. Activitatea de combatere integrată reuneşte mijloace biologice şi agrotehnice bazate pe controlul reciproc al populaţiilor din agroecosisteme şi pe utilizarea raţională a unor pesticide de maximă selectivitate.

330

Practica aplicării pesticidelor chimice a arătat că o populaţie de dăunători nu poate fi complet eliminată, ea poate fi însă menţinută la un nivel inferior densităţii de la care produce pagube semnificative. Acest nivel numit şi prag economic de dăunare variază în funcţie de specia dăunătorului, specia cultivată afectată, condiţiile de dăunare (condiţii de biotop, duşmani) şi se exprimă în număr de indivizi dăunători/m2/ha/ramuri/fructe/pomi etc.

Scopul mijloacelor biologice de combatere este tocmai de a menţine populaţiile de dăunători sub pragul economic folosind mecanismele biologice de control a efectivelor prin intermediul speciilor de prădători şi paraziţi autohtoni sau introduşi de om. În cazul tratamentelor chimice, acţiunea efectivelor de dăunători scade rapid sub pragul de dăunare dar se refac tot atât de repede. Mijloacele de combatere biologică au efect mai tardiv dar de lungă durată, tinzând spre stabilirea efectivelor de dăunători la valori reduse (Fig. 33).

331

Fig. 33. Variaţia abundenţei unei populaţii de insecte în funcţie de măsurile de combatere (R. Dajoz, 1975).

T- tratament cu insecticide

Măsurile de combatere integrată se bazează pe:- cunoaşterea aprofundată a dinamicii principalelor

populaţii de dăunători şi duşmani ai acestora în funcţie de modificările factorilor ecologici din biotop pentru stabilirea momentului de aplicare a acţiunilor de combatere (prognoza de avertizare);

- utilizarea populaţiilor de prădători şi paraziţi ai dăunătorilor prin protejarea lor în agroecosisteme (limitarea tratamentelor chimice) sau înmulţirea în laborator. Dintre prădătorii şi paraziţii ce se hrănesc cu adulţi, ouă sau larve de dăunători, se evidenţiază unele specii de acarieni (Phytyoseiulus persimilis, Chrysopa sp.), insecte (Trichogramma sp., Eucarsia formosa, Aphidius matricariae, Hebrobracon hebetor etc.) iar dintre microorganismele parazite ale unei bacterii (Bacillus thuringiensis), ciuperci entomopatogene (Beauveria basiana, Aschersonia alejrodis, Metharrhi-zium anisoplive ş.a.):

- utilizarea fenomenelor alelopatice antagonice prin inducerea artificială a imunităţii la unele plante cultivate sau favorizarea profilaxiei mutuale bilaterale. De exemplu tratarea cu suşe slabe de Agrobacterium tumefaciens sau A. radiobacîer suşa 84 poate limita atacul de cancer la viţa de vie şi pomi. În culturile intercalate de morcov cu praz este limitată depunerea ouălor atât de musculiţa morcovului cât şi de musculiţa cepei;

332

- adaptarea unor măsuri agrotehnice şi de organizare a teritoriului care să permită realizarea unei heterogenităţi spaţiale a agroecosistemelor şi a unei rotaţii complexe cu rol în limitarea dezvoltării explozive a populaţiilor de dăunători animali sau buruieni;

- utilizarea relaţiilor de comunicare biochimică între indivizii unor populaţii de dăunători prin intermediul capcanelor pentru distrugerea indivizilor, sterilizarea sexuală sau contaminarea cu agenţi patogeni, urmate de relansare, şi prin intermediul unor tehnici de perturbare a emisiunilor de teromoni cu efecte asupra comporta-mentului normal (I. Ghizdavu şi colab., 1983);

- introducerea unor soiuri de plante şi rase de animale rezistente la boli şi dăunători. Crearea prin transfer de gene a unor soiuri sau hibrizi la un anumit tip de erbicid se înscrie pe linia unei aplicări mai eficiente a produselor chimice dar nu şi în sfera protecţiei agroecosistemului în ansamblu;

- limitarea tratamentelor chimice şi înlocuirea pesticidelor cu persistenţă mare de selectivitate redusă prin pesticide uşor degradabile şi selectivitate ridicată. De mare perspectivă apar în acest sens substanţele de tip hormonal (ecdisone, juvabiom) toxinele secretate de unele organisme, sau sintetizate artificial după modelul acestora;

- optimizarea măsurilor agrotehnice (însămânţare, fertilizare etc.) în vederea realizării unei densităţi corespunzătoare a culturilor şi a unei vigori ridicate a indivizilor de plante şi animale cu capacitate mai mare de rezistenţă la atacul bolilor şi dăunătorilor;

- perfecţionarea mijloacelor tehnice de aplicare a tratamentelor chimice în vederea măririi concentraţiei de

333

substanţe active la locul de acţiune şi reducerea pierderilor în mediu;

- îmbogăţirea solurilor în bacterii capabile să metabolizeze pesticide şi crearea prin transfer de gene a unor microorganisme capabile să realizeze acest proces: de exemplu Pscudomonas cepacia metabolizează intens erbicidul 2 - 4 D şi alte fenoxiacetice;

- întărirea măsurilor de carantină pentru prevenirea extinderii arealului speciilor dăunătoare.

Prevenirea poluării rezultate din activitatea complexelor de creştere intensivă a animalelor, datorită reziduurilor îndepărtate cu ajutorul apei este rezolvată tehnic prin utilizarea directă în diverse moduri a apelor uzate sau tratarea lor asemănător apelor menajere orăşeneşti.

Apele uzate de la complexele de creştere a animalelor sunt utilizabile pentru irigarea terenurilor agricole din jurul unităţii după o epurare prealabilă şi diluare cu apă curentă, până la concentraţii acceptabile pentru cultură şi sol. V. Ionescu-Siseşti (1977) apreciază că apele uzate decantate de la complexele de creştere a porcilor au un conţinut ridicat de elemente fertilizante, relativ echilibrat dar prezintă pericol de salinizare foarte ridicat şi pericol de alcalinizare, slab până la mijlociu. Aceste ape au o încărcătură ridicată de germeni microbieni, dintre care unii patogeni. Irigarea cu ape uzate determină creşteri evidente de recoltă, mai ales la porumb, ea se recomandă, însă sub un permanent control pentru a preveni degradarea solului şi contaminarea produselor agricole cu germeni patogeni.

Substanţa organică în suspensie, odată cu apele uzate, poate fi reţinută în staţiile de epurare sub formă de

334

nămoluri şi depozitată în paturi de uscare. Nămolul este un excelent fertilizant asemănător cu gunoiul de grajd, recomandat a fi utilizat în mod asemănător acestuia sau după compostarea prealabilă. Inconvenientul utilizării lui pe scară largă îl prezintă în primul rând distanţa de terenurile agricole căruia îi este destinat şi cheltuielile de compostare.

Dejecţiile din crescătoriile de păsări pot fi utilizate ca adaos la raţiile furajere ale bovinelor îndeosebi datorită conţinutului lor ridicat în proteină (până la 15-32%). Dejecţiile proaspete din complexele de creştere a porcilor pot fi utilizate ca mediu pentru producerea drojdiei furajere sau ca adaos la fermentarea nutreţurilor grosiere destinate bovinelor.

Criza energetică a adus în actualitate posibilitatea utilizării deşeurilor de la creşterea animalelor pentru producerea de gaz metan în instalaţii care pot funcţiona pe lângă fermele zootehnice (V. Jurubescu, 1977).

7.9.4. Poluarea produselor alimentare

Poluarea produselor alimentare de origine animală prin substanţe medicamentoase sau stimulatori de creştere prezintă un nivel redus în România, acest tip de poluare poate fi prevenit printr-o legislaţie veterinară adecvată, ca în ţările dezvoltate.

Riscurile de poluare a alimentelor în procesul de prelucrare de către industria alimentară şi desfacere comercială pot fi total îndepărtate prin respectarea cu stricteţe a normelor de igienă, stabilite de instituţiile în drept.

335

În concluzie, măsurile de prevenire şi combatere a poluării mediului absorb resurse financiare din ce în ce mai mari, în general proporţionale cu gradul lor de industrializare. Ţări cum sunt SUA cheltuiesc anual pentru protecţia mediului 3-4 % din venitul naţional, cercetările indicând că un procent de 4 - 4,5 % din acest venit ar fi suficient pentru a opri agravarea poluării în următoarele decenii.

Costul combaterii poluării trebuie să fie suportat de către întreprinderile poluante, care decenii în şir consumă sau degradează bunuri comune societăţii (aer, apă, sol, biosferă) fără grijă şi fără să plătească. În legătură cu acesta, economiştii au emis ideea posibilităţii includerii cheltuielilor pentru combaterea degradării mediului în preţul unitar al produselor, făcând distincţie între un preţ unitar intern (constând din cheltuielile materiale) şi un preţ unitar extern, în care se includ şi cheltuielile pentru conservarea mediului ambiant.

Numeroasele soluţii de prevenire şi combatere a fenomenului de poluare pe care ştiinţa şi tehnica le oferă în toate domeniile activităţii economice şi sociale devin eficiente numai pe fondul responsabilităţii fiecărui om faţă de destinul mediului în care trăieşte el şi ceilalţi contemporani ai săi şi în care vor trebui să trăiască în condiţii de bunăstare şi urmaşii săi.

336

337

8. ECODEZVOLTAREA (DEZVOLTAREA DURABILĂ, DEZVOLTAREA SUSTENABILĂ)

8.1. Concepte

Ecodezvoltarea (I. Sachs 1978, 1984) circumscrie strategiile de dezvoltare capabile să asigure utilizarea sănătoasă din punct de vedere ecologic a resurselor specifice unui teritoriu dat, în scopul satisfacerii nevoilor fundamentale ale populaţiei locale. Ecodezvoltarea insistă asupra diversităţii soluţiilor propuse ca şi asupra importanţei participării cetăţenilor la identificarea nevoilor şi resurselor, utilizarea tehnicilor adecvate, elaborarea şi aplicarea programelor de dezvoltare şi a schimbărilor structurale atunci când ele sunt necesare. Elaborat şi aplicat pentru prima dată în ţările în curs de dezvoltare, conceptul a fost ulterior extins în diverse variante şi la nivelul altor ţări, cu înţelesul aproximativ de dezvoltare durabilă, dezvoltare sustenabilă, economie de supra-vieţuire etc.

Dezvoltare durabilă (sustainable developement = dezvoltare sustenabilă) este un concept lansat în anul 1987 prin Raportul Comisiei Mondiale pentru Mediu şi dezvoltare (Raportul Brundthland) destinată să studieze mijloacele unei creşteri economice compatibile cu conservarea mediului. Conceptul a fost instituţionalizat la cel mai înalt nivel în anul 1992 cu ocazia Conferinţei ONU de la Rio de Janeiro privind mediul şi dezvoltarea care a decis crearea în cadrul ONU a Comisiei de Dezvoltare Durabilă (1993). Ideea de durabilitate a fost

338

adoptată rapid şi atribuită ca apelativ pentru cele mai diverse domenii ale vieţii economice sau ştiinţifice: economic durabilă, sisteme politice durabile, agricultura durabilă etc.

I. Puia, V. Soran şi colab., (2001) analizează sintagma nepotrivită dintre primul cuvânt ce indică un proces dinamic, de devenire şi cel de al doilea ce sugerează absenţa schimbării; se poate însă interpreta durabilitatea şi ca o perpetuare în timp a procesului în sine şi nu a unei stări momentane. Există obiecţii şi faţă de utilizarea noţiunii de dezvoltare sustenabilă, deoarece rezultatul dezvoltării, sustenabilitatea acesteia, poate fi apreciată numai după o perioadă de câteva decenii de la punerea în practică (R. Constanza şi colab., 1996, J. Pretty, 1995) deci nu se poate şti astăzi dacă modelul adoptat este sau nu cu adevărat sustenabil. Antropocentrismul este în aceste două cazuri destul de transparent.

Termenul ecodezvoltare face trimitere nu la rezultatul greu de estimat ci la modelul de dezvoltare socio-economică inspirat din dezvoltarea şi funcţionarea ecosistemelor (sistemelor biolgogice). Apreciem conceptul de ecodezvoltare mai adecvat dar cu un impact mult mai redus în afara comunităţii ştiinţifice ecologice, deci mai puţin eficient în practica economică şi tehnologică, fapt pentru care vom utiliza fără a recurge la subtilităţi semantice termenul de dezvoltare durabilă cu acelaşi înţeles ca şi a celorlalţi doi termeni enunţaţi.

Dezvoltarea durabilă este „un proces de schimbare prin care exploatarea resurselor, orientarea investiţiilor, schimbările; tehnologice şi instituţionale se găsesc în armonie şi cresc potenţialul actual şi viitor de satisfacere a

339

nevoilor umane”. Conţinutul conceptului este în mod deliberat foarte vast deoarece:

- are la bază demersul holist şi se referă la întreaga planetă şi la întreaga populaţie a acesteia;

- se aplică unei durate lungi de timp şi invocă echitatea şanselor generaţiilor în următorii termeni: „dezvoltarea durabilă este aceea care răspunde necesităţilor prezentului fără a compromite capacitatea generaţiilor viitoare de a răspunde propriilor lor necesităţi”;

- propune o gamă largă de obiective de ordin economic, ecologic, social şi etic.

8.2. Obiectivele dezvoltării durabile

Se referă, la toate aspectele dezvoltării societăţii umane şi a raporturilor sale cu mediul înconjurător (Christine Richard, P. Claudez, 1994, A. Vădineanu, 1998):

- obiective economice: viabilitatea economică a sistemelor socio-economice;

- obiective ecologice, privitoare la mediul înconjurător, conservarea resurselor naturale, regenerarea mijloacelor de producţie şi a mediului înconjurător ca matrice a existenţei;

- obiective sociale: acceptarea de către societate a tipurilor de activitate şi moduri de producţie propuse;

- obiective geopolitice: conflictele comerciale şi concurenţa neloială repun în discuţie durabilitatea mondială a acestui tip de dezvoltare;

- obiective etice: dezechilibrele dintre ţările dezvoltate şi cele nedezvoltate, dezechilibrele de dezvoltare între regiuni. Între clase de populaţii sunt incompatibile cu

340

obiectivele şi posibilităţile de realizare a dezvoltării durabile;

- obiectivele privind calitatea vieţii sunt integrate în obiectivele precedente şi se referă la calitatea produselor, a serviciilor, a peisajului, calitatea relaţiilor inierumane;

- obiective demografice: corelarea creşterii populaţiei umane cu resursele disponibile.

Conceptul constituie prin conţinutul său, cadrul general în care se edifică noua filosofie a dezvoltării, care trasează direcţiile rezonabile şi subliniază riscurile unei proaste gospodăriri a planetei.

8.3. Instituţii

Pentru elaborarea şi punerea în practică a strategiilor de dezvoltare durabilă s-au constituit instituţii internaţionale - Comisia ONU pentru Dezvoltare Durabilă (1992) şi regionale (comisii, forumuri) cum este la nivelul Uniunii Europene -Forumul Consultativ General pentru Dezvoltare Durabilă (1993) având ca sarcină implementarea obiectivelor programului Agenda 21. La nivel naţional, strategiile şi politicile de dezvoltare durabilă sunt elaborate şi implementate sub directa conducere a guvernelor, pe baza studiilor comisiilor specializate în această problemă.

8.4. Modele de dezvoltare durabilă (eco-dezvoltare)

Modelul de dezvoltare durabilă verificat de-a lungul timpului este modelul de creştere şi evoluţie a oricărui

341

sistem biologic individual sau supraindividual într-un spaţiu cu resurse limitate, aşa cum este planeta noastră. Acest model este acceptat fără rezerve de B. Commoner (1971, 1980) şi formulat în mod lapidar ca lege a ecologiei prin enunţul: natura ştie cel mai bine. Legea se bazează pe ideea că sistemele naturale s-au constituit printr-o serie de mecanisme cibernetice la baza cărora a stat principiul încercare - eroare - învăţare - optimizare desfăşurate la scara unui timp foarte îndelungat. Modelul biologic (ecologic) de dezvoltare se distinge printr-o perioadă de creştere lentă, urmată de creşterea rapidă logaritmică şi o fază de creştere redusă sau creşterea zero; ultima fază corespunde echilibrului sistemului cu mediul său abiotic iar durabilitatea sa este condiţionată nu de creşterea propriu-zisă ci de o permanentă reorganizare pentru menţinerea echilibrului, în această ultimă fază activitatea umană se apropie mult de capacitatea (K) de suport a mediului. Întregul model se poate reprezenta printr-o curbă sigmoidă. În perioada actuală rezerva de capital natural permite menţinerea unor ritmuri înalte de creştere pentru unele ţări, în timp ce pentru altele, multe la număr, aceste ritmuri nu sunt semnificative iar prognozele care indică deteriorarea capitalului natural şi creşterea demografică galopantă arată că modelul de creştere logaritmică nu prezentă interes în practică. Indiferent de implicaţiile emoţionale şi de orizontul de timp când se va produce, momentul creşterii zero va surveni, din motive prezentate corect de către H. D. Meadows şi colab. (1972); din acel moment dezvoltarea se produce prin reorganizarea sistemelor socio-economice, în raport cu resursele limitate prin găsirea unor noi resurse care să le

342

înlocuiască pe cele epuizate şi să amplifice capacitatea de suport a mediului. Într-o manieră mai tranşantă, având în vedere creşterea entropiei mediului urmare a acţiunii sistemelor vii inclusiv a acţiunii omului, N. Georgescu-Roegen (1971) emite ideea că „un spaţiu (mediu) limitat poate susţine o cantitate limitată de viaţă”, aceasta fiind reprezentată de produsul număr indivizi x timpul posibil; relaţia prevede un moment de maximă dezorganizare şi dispariţie a vieţii. Indiferent de nuanţă, dezbaterile pe această temă sugerează că perioada de tranziţie spre o dezvoltare durabilă trebuie să aibă în vedere pregătirea creşterii economice lente şi stabilirea stării de homeostazie globală.

Diversitatea structurală şi funcţională a biosferei şi la scară locală, a oricărei biocenoze reprezintă o caracteristică esenţială care determină homeostazia şi durabilitatea acestora. Conservarea diversităţii ecosistemelor naturale şi promovarea diversităţii modelelor de dezvoltare socio-economică reprezintă condiţia esenţială pentru asigurarea durabilităţii de ansamblu. Din nefericire, modelul american de dezvoltare, care asigură utilizare intensivă a capitalului natural şi social se generalizează cu repeziciune în procesul de globalizare. Calcule privind posibilităţile de asigurare a resurselor pentru implementarea acestui model arată că este imposibil de realizat la nivelul planetei şi că ţările dezvoltate devin tot mai bogate şi cele nedezvoltate devin tot mai sărace, contrar dezideratelor dezvoltării durabile. Pe de altă parte, promovarea modelului bazat pe eficienţa momentană, verificat de către ţările din nord, determină dispariţia modelelor tradiţionale de dezvoltare socio-

343

economică şi impune uniformizarea riscantă a întregului sistem de conexiuni planetare.

Dezvoltarea durabilă (ecodezvoltarea) constituie un concept teoretic generos, acceptat unanim de toate ţările şi toţi factorii implicaţi în dezvoltarea socio-economică, dar punerea sa în practică atât la nivel mondial cât şi local este limitată de interesele prezente ale unor grupuri mai mari sau mai mici de persoane sau ţări.

8.5. Elaborarea şi implementarea strategiilor de dezvoltare durabilă

Planificarea în spirit ecologic a dezvoltării socio-economice într-un teritoriu, necesită existenţa unui sistem informaţional care să prelucreze sistematic şi să ţină permanent la dispoziţia utilizatorilor, toate datele existente cu privire la mediu şi societate. În elaborarea strategiilor de dezvoltare şi realizarea obiectivelor socio-economice care asigură implementarea acestor strategii şi care au consecinţe importante asupra calităţii mediului înconjurător sunt necesare studii pluridisciplinare ce respectă toate punctele de vedere privind relaţia dezvoltare -mediu. În ultimele două decenii au fost dezvoltate metode de analiză şi evaluare în termeni economici ai acestor relaţii, dintre care evaluarea ciclului de viaţă al unui produs (F. Consoli şi colab., 1993, E. Merynck, 1999), evaluarea impactului asupra mediului (D. Devuyst, 1999) şi contabilitatea de mediu (C. Negrei, 1999) reprezintă instrumente indispensabile pentru planificarea ecologică.

Evaluarea ciclului de viaţă al unui produs (Ecv) este un instrument cu ajutorul căruia sunt evaluate şi analizate

344

consecinţele acţiunii acestui produs asupra mediului. Evaluarea se referă la ciclul de viaţă al produsului (procesului sau activităţii), incluzând extracţia şi prelucrarea materiilor prime (resurse naturale), producţia, transportul şi distribuţia, utilizarea - rentabilizarea - întreţinerea, reciclarea şi depozitarea finală (F. Consoli şi colab., 1993). Demersul este remarcabil pentru că urmăreşte consecinţele produsului sau procesului până la reintegrarea sa în mediul înconjurător. Scopul Ecv constă în identificarea, cuantificarea şi evaluarea consecinţelor asupra mediului asociate unui produs, proces sau activitate, în vederea îmbunătăţirii acestora. Evaluarea ciclului de viaţă a unor produse care satisfac aceeaşi clasă de necesităţi umane, permite formularea unor opţiuni din faze primare ale planificării dezvoltării.

Instituţia internaţională ce coordonează dezvoltarea acestei metode de analiză şi a aparatului său conceptual este Societatea de Toxicologie a Mediului şi Chimie (SETAC) care a publicat codul de practici (F. Consoli şi colab., 1993 Guidelines for LCA: A Code of Practice) ce prezintă principiile generale de elaborare şi utilizare a Ecv.

Evaluarea impactului asupra mediului (EIM) are ca obiectiv principal determinarea efectelor potenţiale ale unui proiect de dezvoltare asupra mediului şi a dezvoltării socio-economice. Este conceput ca instrument pentru îmbunătăţirea mecanismului de luare a deciziilor oferind pe de o parte măsura implicaţiilor proiectului şi pe de altă parte solicitând factorilor de decizii argumente în faţa publicului, deci transparenţă în elaborarea proiectelor şi deciziilor. Studiul (comunicarea) impactului de mediu

345

(CIM) este elaborat într-o manieră holistă de către echipe pluridisciplinare care să asigure fezabilitatea acestora şi corespunde principiului „mai bine previi decât să vindeci” (H. R. Williams, 1988).

Principalele etape ale evaluării impactului asupra mediului (EIM) sunt după D. Devuyst (1999):

Analiza proiectului Definirea sferei de acţiune Pregătirea schiţei pentru CIM Verificarea şi participarea publică Pregătirea formei finale a CIM Verificarea finală Luarea deciziilor Evaluarea şi monitorizarea.

Instituţionalizarea obligativităţii studiilor de evaluare a impactului asupra mediului pentru obiectivele socio- economice mari s-a realizat începând din anul 1970 în SUA şi începând din martie 1985 în Comunitatea Europeană (Directiva EIM, 85/337 EEC). Directiva EIM a Comunităţii Europene ia în considerare efectele directe şi indirecte ale unui proiect asupra următorilor factori: a - populaţie umană, floră şi faună; b - sol, apă, aer, climă, peisaj; c - interacţiunile dintre factorii menţionaţi anterior; d - bunurile materiale şi moştenirea culturală.

Directiva EIM a Comunităţii Europene este un pas spre armonizarea legislaţiei de mediu, ea stabileşte politicile de mediu pentru toate ţările membre fără a impune aceste politici care rămân atributul autorităţilor naţionale.

Contabilitatea de mediu reprezintă un instrument de abordare economică a relaţiei, dezvoltarea socio-economică - mediu înconjurător prezentat sub denumirea: Sistemul conturilor integrate economie-mediu (Conferinţa de la Rio, 1992). Acest sistem îşi propune pe de o parte să perfecţioneze contabilităţile naţionale convenţionale şi să integreze datele fizice în sistemele contabile şi pe de altă

346

parte să elaboreze metodele de evaluare a costurilor resurselor naturale avantajelor şi pagubelor de mediu.

În funcţie de importanţa acordată unor grupe de factori şi activităţi ce influenţează mediul, contabilitatea de mediu prezintă diferite formulări: conturile resurselor naturale, conturile satelit, contabilitatea patrimoniului natural; ultima dintre formulări propune o abordare globală fizică şi monetară a resurselor naturale precum şi serviciilor fără valoare comercială oferite de mediu (C. Negrei, 1996, 1999).

Integrarea principiilor generale şi a recomandărilor privitoare la studiile de evaluare a impactului asupra mediului (G. Long şi colab., 1974, H. Menks - Gluckert 1976, I. Coste 1986, A. Vădineanu şi colab., 1999 ş.a.) permite elaborarea unei scheme relativ detaliate pentru elaborarea proiectelor în acord cu cerinţele dezvoltării durabile. Această schemă face uz de cercetări de evaluare a mediului, a obiectivelor socio-economice, sociologice şi de stabilire a posibilelor modificări induse la nivelul acestor sectoare; fără a avea pretenţia unei tratări exhaustive prezenta schemă reprezintă unul din multiplele modele posibile.

Schemă de evaluare a impactului de mediu (I. Coste, 1986)1. Definirea obiectivelor, studiul de evaluare a

impactului asupra mediului1.1. Identificarea obiectivelor prioritare pentru a putea

îndrepta o parte din activitatea de prospectare a mediului spre cercetarea tip;

347

1.2. Cunoaşterea profundă a obiectivelor sub aspect socio-economic, cultural etc. pe termen scurt, mediu şi lung;

1.3. Stabilirea scării spaţiale şi de timp la care se referă studiul. Pentru proiecte cu implicaţii regionale profunde şi pentru perioade lungi de timp evaluarea se numeşte strategică sau programatică şi vizează elaborarea şi implementarea politicilor naţionale de dezvoltare;

1.4. Implicarea publicului din primele faze de evaluare prin comunicarea obiectivelor, a importanţei lor locale şi regionale, aşa cum reiese din primele aprecieri.

2. Elaborarea modelelor previzionale2.1. Definirea structurii de ansamblu a datelor şi

confruntarea lor cu obiectivele din proiect;- lista datelor existente,- stabilirea validităţii, preciziei, reprezentativităţii,

fiabilităţii datelor,2.2. Definirea gradului de detaliere a studiului în raport

cu teritoriul afectat şi cu intensitatea modificărilor aşteptate (stabilirea nivelului de percepţie sau a nivelului de reprezentare;

2.3. Formularea ipotezelor de lucru şi a metodologiei pentru obţinerea datelor necesare;

2.4. Elaborarea metodelor susceptibile de a simula tipul de relaţie între mediu şi obiectiv.

3. Realizarea studiilor de bază3.1. Studiul situaţiei prezente a mediului;3.1.1. Caracterizarea tipurilor generale de mediu şi a

teritoriilor ecologic omogene (G. Long şi colab., 1974, 1975, D. Teaci, 1980):

- factorii geomorfologici,

348

- factorii climatici locali,- soiul şi vegetaţia naturală ca elemente indicatoare a

parametrilor mediului.3.2. Evaluarea resurselor naturale (capitalului

natural);- suprafeţe disponibile.- sol,- apă,- minereuri, elemente nutritive, O2,- resurse energetice,- ecosisteme naturale şi antropice, biodiversitatea,

productivitatea, servicii de mediu (regenerare resurse, protecţie eroziune etc).

3.3. Evaluarea impactului actual al activităţilor umane;

- categorii de utilizare a terenurilor şi resurselor naturale (agricultura, silvicultura, pescuit, industrie, transport, aşezări umane),

- evaluarea mijloacelor de producţie (capital fizic),- restricţii impuse de acţiunea cumulativă a utilizării

actuale a mediului,- stabilirea aptitudinilor ecologice şi economice a

tipurilor de mediu în situaţia dată.3.4. Critica studiului realizat.4. Analiza impactului previzibil al obiectivului asupra

mediului (capitalului natural)4. 1. Suprafaţa ocupată de obiectiv (dimensionarea);- resursele distruse prin amplasare (sol, ecosisteme,

obiective economice, culturale),4.2. Necesarul de resurse materiale si energetice ale

obiectivului;

349

- disponibilităţile locale şi regionale,- procurarea de resurse suplimentare: provenienţă,

transport, costuri, asigurare în timp,- eficienţa utilizării resurselor naturale.4.3. Degradarea mediului prin funcţionarea

obiectivului;- emisiuni poluante (tip, cantităţi, răspândire, efecte

biologice, cumularea acţiunii poluanţilor),- capacităţi de absorbţie a deşeurilor (posibilităţi de

reciclare, depoluare naturală/artificială),- modificarea ecosistemelor (retroversiuni ecologice)

prin uniformizare, reducerea biodiversităţii, eroziune, cicatrizare, covor vegetal, restaurare naturală etc.

Obs. Consecinţele produşilor şi activităţilor de producţie asupra mediului sunt stabilite prin evaluarea ciclului de viaţă a viitoarelor produse.

4.4. Evaluarea impactului social previzibil (asupra capitalului uman);

- urbanizare/ruralizare,- concentrări urbane (construcţii, consumuri, deşeuri,

servicii sanitare, educaţionale, recreere etc),- raporturi culturale, tradiţii etc,- calitatea vieţii.5. Analiza variantelor de dimensionare şi amplasare

optimă a obiectivului- alegerea alternativei tehnologice şi de amplasare celei

mai prietenoase pentru mediu sau renunţarea la amplasarea, la realizarea obiectivului în cazul în care costurile de producţie şi de conservarea mediului nu se justifică.

6. Stabilirea calendarului de realizare a obiectivului.

350

7. Informarea populaţiei asupra rezultatelor şi analiza propunerilor primite de la aceasta pe parcursul elaborării studiului de impact.

8. Discutarea studiilor elaborate şi luarea deciziilor.9. Asamblarea mijloacelor necesare şi realizarea

efectivă a proiectului.10. Monitorizarea activităţii de realizare a proiectului

şi îmbunătăţirea soluţiilor preconizate.11. Elaborarea generalizărilor în vederea utilizării

studiului de impact sau a unor părţi din acesta pentru situaţii similare (eficientizarea activităţii echipei EIM).

Elaborarea efectivă a studiilor privind aptitudinile mediului înconjurător în raport cu obiectivele propuse de factorii de decizie şi a impactului obiectivului cu mediul se realizează de regulă prin utilizarea unei matrice de evaluare ecologică de tipul cauză - efect sau a unor reţele de evaluare pe baza cărora se stabileşte o corelaţie cantitativă, exprimată cifric, între un anumit factor de mediu şi un anumit element al activităţii umane (alimentare cu resurse, producţie agricolă, poluare, eroziune etc). Pe baza analizei multitudinii de conexiuni a factorilor ce compun mediul cu elemente care definesc activitatea umană de un anumit tip se poate exprima, tot cantitativ, complexa interacţiune mediu - activitate. Metoda este utilizată în variante adecvate la bonitarea (evaluarea) terenurilor agricole (D. Teaci, 1977, 1980) şi la evaluarea impactului unor obiective economice cu mediul înconjurător (L. B. Leopold şi colab., 1971; J. K. Sörensen, 1971; V. Ioanid, 1979). De exemplu, matricea Luna Leopold, se bazează pe un tabel cu dublă intrare ce are figurat pe orizontală lista de acţiuni susceptibile de a

351

exercita un impact asupra mediului înconjurător iar pe verticală caracteristicile factorilor ecologici susceptibili a fi modificaţi de către acţiunile precizate pe orizontală (V. Ioanid, 1979, R. Bisset, 1989, D. Devuyst 1999). În cadrul acestei matrice, acţiunile generatoare de impact sunt grupate în felul următor:

a - modificări de regim;b - transformări de infrastructură şi construcţii;c - extracţia de resurse;d - transformări agricole şi industriale;e - transformări ale terenului;f - exploatarea unor noi resurse naturale;g - modificări ale transportului şi circulaţiei;h - depozitarea şi tratarea deşeurilor;i - tratamente chimice;j - accidente;k - alte acţiuni necuprinse în categoriile precedente.Caracteristicile factorilor ecologici sunt repartizate în

următoarele grupe: a - caracteristici fizice şi chimice (pământul, apele, atmosfera, procese dinamice);

b - condiţii biologice (flora, fauna);c - elemente funcţionale (utilizarea terenurilor, odihna

şi recreerea, zone de atracţie şi vizitare, aspecte sociale şi culturale, echipare şi activităţi umane);

d - relaţii ecologice;e - alţi factori necuprinşi în categoriile precedente.În această alcătuire cuprinzând 100 acţiuni de impact şi

88 caracteristici ale mediului (deci un ansamblu de 8800 impacte posibile), matricea Luna Leopold reprezintă un cadru operaţional pe baza căreia se poate elabora o matrice concretă, mai redusă, prin eliminarea acţiunilor de

352

impact şi caracteristicilor mediului, ce nu se referă la amenajarea analizată (zonă industrială, de locuit, agricolă etc).

8.6. Zonarea agroecosistemelor

Reprezintă activitatea de delimitare, la nivelul ţării şi în continuare la nivelul fiecărei regiuni a unor teritorii de producţie agricolă cu condiţii ecologice, economice şi sociale relativ omogene şi care primesc o anumită structura de producţie. Aceste teritorii numite zone de producţie agricolă au o determinare multiplă în raport cu factorii ecologici naturali, cu necesităţile economiei naţionale şi cu mijloacele puse la dispoziţia agriculturii. Zonarea producţiei agricole şi în continuare proiectarea concretă a agroecosistemelor se bazează pe dubla concordanţă ce trebuie să existe pe de o parte între cerinţele speciilor de plante agricole sau animalelor domestice (agrobiocenoza) şi caracteristicile biotopului iar pe de altă parte între cerinţele tehnologice ale agroecosistemelor şi caracteristicile tehnologiilor de producţie existente. Zonele de producţie au o structură dinamică modificându-şi suprafaţa şi dispunerea în aşa fel încât să armonizeze profilate de dezvoltare economică cu cerinţele unei anumite etape.

Primele studii de zonare a producţiei agricole încheiate în deceniul al V-lea al secolului XX (O. Berbecel, Gh. Valută, 1960), au avut ca obiectiv repartiţia speciilor de plante cultivate pe zone naturale favorabile, în concordanţă cu vocaţia ecologică naturală. Conexiunile

353

avute în vedere se pot grupa conform schemei simple: factori ecologici naturali producţie.

Studiile ce stau la baza zonării ulterioare iau în calcul posibilităţile crescânde ale omului de a modifica factorii ecologici naturali şi complicarea conexiunilor reale ale acestora cu producţia potrivit schemei: factori ecologici naturali mijloace economice (tehnologie, organizare etc.) producţie.

De exemplu, prin procesul de concentrare şi specializare, arealul unor culturi se restrânge, iar prin folosirea unor mijloace tehnologice unele culturi pot fi extinse în condiţii favorabile pe teritorii care, în mod normal, nu aveau favorabilitate naturală, respectiv vocaţie, pentru aceste culturi. Lucrările de îmbunătăţiri funciare, irigaţii, fertilizare etc, modifica profund factorii ecologici naturali în sensul dorit de om. Cu toate acestea, dispunerea ecosistemelor agricole, în concordanţă cu vocaţia ecologică a teritoriului, oferă premisele unei activităţi agricole optime în condiţiile reducerii la minim a modificărilor condiţiilor naturale şi deci a investiţiilor energetice şi materiale, ceea ce corespunde cu realizarea unui agroecoclimax fără investiţii inutile de energie.

Studiul factorilor ecologici naturali cu implicaţii semnificative în realizarea producţiei agricole a luat amploare axându-se în special pe stabilirea teritoriilor ecologic omogene, bonitarea economică a terenurilor agricole şi stabilirea măsurilor pentru ridicarea fertilităţii acestora.

a. Stabilirea teritoriilor sau zonelor ecologic omogene (D. Teaci, 1980) se realizează prin delimitarea succesivă a unor suprafeţe cu omogenitate din ce în ce mai accentuată

354

şi extindere mai redusă, incluzându-se progresiv. În prima etapă, întregul teritoriu al ţării a fost împărţit în 44 macrozone cu condiţii asemănătoare - după unităţile mari de relief, climă, tipuri mari de sol. Unităţi mari de vegetaţie - având o omogenitate relativă ce permite caracterizarea lor diferenţiată şi delimitarea pe teren. Problemele care se ridică în alegerea scării de reprezentare, respectiv a nivelului de percepţie a detaliilor, este deosebit de importantă deoarece dacă sunt delimitate prea puţine zone la o scară mică, acestea au un grad de omogenitate prea redus iar dacă scara de reprezentare este prea mare caracterul mozaicat al condiţiilor naturale este atât de pregnant, încât delimitarea corectă a zonelor este aproape imposibilă. Din aceste motive s-au utilizat harţi la scara mijlocie de 1:500.000 şi 1:200.000 care s-au dovedit corespunzătoare.

Pe fondul macrozonelor au fost diferenţiate în fiecare judeţ, zone ecologice omogene luându-se în studiu 20 factori ecologici a căror variaţie spaţială a fost transpusă pe hărţi şi anume:

- caracteristici de climă, temperatura medie anuală, suma temperaturilor mai mari de 10°C, precipitaţii medii anuale, suma precipitaţiilor în lunile aprilie-octombrie;

- caracteristici ale solului: relieful, grupele de tipuri de sol, ponderea suprafeţelor erodate, textura, humus, pH;

- condiţii naturale specifice şi acţiunea factorului antropic asupra lor: panta terenului, capacitatea de apă utilă, omogenitatea raionului, efectul irigaţiilor, efectul desecărilor, efectul combaterii eroziunii solului;

- aprecierea economică a terenurilor agricole pe categorii de folosinţă (arabil, vii, pomi, păşuni, fâneţe) la

355

principalele culturi (grâu, porumb, floarea soarelui, sfeclă de zahăr).

Toate elementele prezentate au fost cuantificate şi codificate (până la 10 clase) şi au fost computerizate.

Succesiunea etapelor de analiză a condiţiilor naturale economice şi sociale necesare pentru delimitarea zonelor judeţene a fost următoarea:

- delimitarea districtelor mari pedoclimatice;- stabilirea unor grupe de unităţi cu caracter asemănător

pentru diferenţierea structurilor tehnologice şi a sistemelor de producţie pe baza unor criterii obiective;

- ordonarea şi gruparea unităţilor de producţie pe baza fertilităţii terenului, exprimat prin note de bonitare atribuite condiţiilor specifice, pentru categoriile de folosinţă şi principalele culturi. Această etapă dă primele indicaţii cu privire la stabilirea nivelurilor de producţie la hectar;

- determinarea zonelor de producţie agricolă judeţene la care în perspectivă se vor produce schimbări în însăşi ecologia lor ca urmare a efectelor viitoarelor lucrări de îmbunătăţiri funciare (irigaţii, desecări, combaterea eroziunii solului). Aceste informaţii caracterizează posibilităţile de mărire a producţiei în raport cu resursele amintite.

Pe baza analizei factorilor naturali economici şi sociali au fost stabilite pentru fiecare judeţ un număr de 8 (jud. Ialomiţa) până la 22 (jud. Timiş) zone judeţene, numerotate de la 1, în sensul acelor de ceasornic şi denumite după localitatea cea mai importantă din zonă. Pe întregul teritoriu al ţării au rezultat 502 zone de producţie agricolă.

356

b. Stabilirea notelor de bonitare. După delimitarea teritoriilor sau zonelor ecologic omogene, s-a determinat şi s-a analizat influenţa pe care combinaţiile de factori ecologici caracteristici fiecărei zone le are în raport cu principalele culturi agricole (grâu, orz. porumb, cartofi, sfeclă de zahăr etc.) şi moduri de folosinţă a terenurilor (arabil, vii, livezi). Determinările s-au efectuat pentru fiecare factor ecologic (dintre cei 26 menţionaţi), iar exprimarea efectului fiecăruia s-a exprimat prin indici valorici sub forma unor coeficienţi între 0 şi 1. Prin produsul acestor indici s-a obţinut nota de bonitare a condiţiilor naturale de pe terenul luat în studiu şi respectiv gradul de satisfacere a necesităţilor plantei analizate. Mărimea notelor de bonitare arată în ce măsură zona ecologică considerată este compatibilă cu o plantă de cultură şi în ce raporturi de favorabilitate este cu aceasta. Ele exprimă, pe de altă parte capacitatea naturală de producţie a terenului, respectiv a zonei ecologice omogene.

c. Stabilirea tehnologiilor diferenţiate pe zone ecologice omogene. Ansamblul de factori ecologici din fiecare zonă determină nu numai capacitatea naturală de producţie ci şi structurile tehnologice din fiecare zonă. Pe baza analizei lor au fost elaborate variante tehnologice proprii unei zone sau acolo unde zona nu a fost suficient de omogenă s-au recomandat două sau chiar mai multe tehnologii în cadrul aceleiaşi zone. În vederea cunoaşterii aprofundate a resurselor naturale s-a executat bonitarea şi caracterizarea tehnologică pentru întreaga suprafaţă agricolă a ţării pe hărţi cu scara 1: 50000 având delimitate pe ele unităţile ecologic omogene.

357

d. Patentarea notelor de limitate pentru terenurile ameliorate. Intervenţia antropică în terenurile agricole are ca obiectiv modificarea factorilor ecologici nefavorabili spre valori optime pentru plantele de cultură. Aceste modificări exprimă în ultimă instanţă creşterea capacităţii naturale de producţie sau a fertilităţii terenurilor agricole prin corectarea valorilor limitante ale factorilor de producţie. Pentru evaluarea creşterii capacităţii de producţie prin lucrări de îmbunătăţiri funciare, irigaţii şi alte măsuri speciale de ameliorare au fost elaboraţi indici de potenţare a productivităţii terenurilor pentru diferite plante de cultură. Produsul dintre notele de bonitare de la nivelul anului 1975 şi indicii de potenţare, estimează capacitatea de producţie pe care o va avea terenul după ameliorarea eficientă. Eficienţa unei măsuri de ameliorare a condiţiilor ecologice se apreciază că este cu atât mai mare cu cât capacitatea iniţială este mai mare. Ipoteza de lucru în realizarea studiilor de stabilire a teritoriilor ecologic omogene este dominată de optimismul oficial al perioadei în care acestea s-au realizat (1975 - 1980). Din studiu lipseşte varianta posibilă de degradare a terenurilor agricole prin exploatarea necorespunzătoare ce ar determina scăderea producţiilor şi prin urmare un indice de degradare sau potenţare negativă posibil a fi utilizat în mod similar indicelui de potenţare propus pentru prognozarea evoluţiei capacităţii de producţie a terenurilor. Dincolo de limitele rezultate din abordarea oficială metoda de bonitare a terenurilor agricole propusă de D. Teaci (1980) rămâne operabilă şi astăzi.

Îmbunătăţirea condiţiilor ecologice exprimată prin creşterea notelor de bonitare poate indica schimbarea

358

modurilor de folosinţă a terenurilor spre folosinţe superioare sau inferioare momentului analizat, stabilirea unor noi niveluri de producţie şi a unor noi tehnologii, precum şi necesarul de mijloace economice realizării lor.

8.7. Proiectarea agroecosistemelor

Proiectarea agroecosistemelor de tip culturi de plante ierboase şi plantaţii de arbori fructiferi. În cadrul zonelor, realizarea efectivă a producţiei agricole are loc în agroecosisteme care reprezintă de fapt celulele elementare ale întregii organizări a sistemului agroalimentar din fiecare ţară. În acest context, apare evident că eficienţa în funcţionare a agroecosistemelor reprezintă componenta principală a eficienţei întregului sistem iar creşterea acestei eficiente este obiectul unor multiple preocupări. Între acestea se detaşează studiile de proiectare în viitor a unor agroecosisteme cu productivitate crescândă, în condiţiile reducerii intervenţiei tehnologice (materiale şi energetice) şi a conservării calităţii mediului înconjurător. Aceste studii au rolul de a aprofunda şi a conferi un caracter mai concret acţiunii de zonare a producţiei agricole urmând în general aceleaşi obiective şi aceleaşi principii metodologice (P. Otiman şi colab., 1985):

a - delimitarea unor biotopuri omogene în raport cu cerinţele ecologice ale plantei de cultură;

b - stabilirea compatibilităţii cerinţe ecologice - factori ecologici din biotop;

c - stabilirea compatibilităţii cerinţe tehnologice pentru gospodărirea agroecosisternului - caracteristici de exploatare a echipamentelor tehnologice;

359

d - evidenţierea impactului agroecosistem - mediu înconjurător şi reducerea la minimum a acestui impact.

a, b. Cerinţele ecologice ale plantelor de cultură se exprimă prin domeniul de toleranţă pentru fiecare factor ecologic, marcat de valorile minime şi maxime între care specia supravieţiueşte. Între aceste valori se poate stabili un domeniu caracteristic pentru fiecare specie în care planta asigură producţii justificate economic. În proiectarea agroecosistemelor se fac referiri la acest din urmă domeniu. Necesităţile ecologice sunt specificate sau ar trebui specificate la nivel de sol, printr-o descriere detaliată a acestora de către creatorii şi centrele de încercare a soiurilor. Întrucât producţiile ridicate ale soiurilor intensive au la bază satisfacerea ansamblului de necesităţi ecologice pentru toţi indivizii care alcătuiesc populaţiile acestora, este absolut necesară delimitarea unor biotopuri omogene din punct de vedere al tuturor factorilor ecologici ce intervin semnificativ în realizarea producţiei. Divizarea zonei de producţie agricolă în biotopuri omogene corespunde cu detalierea de fapt a unei zone deja omogene sub aspectul anumitor factori ecologici cum sunt cei legaţi de distribuţia radiaţiei solare, precipitaţii, macrorelief etc. În cadrul biotopului agroecosistemului toţi factorii ecologici ce intervin semnificativ în realizarea producţiei sau cea mai mare parte a lor trebuie sa aibă valori foarte apropiate în orice punct al biotopului. Factorii ecologici luaţi în considerare la zonare (menţionaţi anterior) sunt utilizaţi şi în proiectarea agroecosistemelor.

Delimitarea biotopurilor se realizează pe hărţi la scară mare 1: 25000, 1: 50000, pentru fiecare unitate, în raport

360

cu fiecare specie de cultură indicată pentru zona căreia această unitate îi aparţine. Se trec pe hartă sub formă de puncte, valorile minime şi respectiv maxime între care specia dă producţii economic rentabile, după care se unesc prin linii numite izobiotope punctele cu aceeaşi valoare (sau cu valori apropiate în cadrul unor intervale stabilite). Izobiotopele de minim şi maxim circumscriu suprafeţe de mărime şi formă diferită în funcţie de variaţia în spaţiu a factorului considerat.

De regulă curbele delimitate de factorii ce caracterizează macroclimatul, geomorfologia, unităţile mari de sol etc., circumscriu suprafeţe întinse, relativ omogene în raport cu dispunerea acestor factori şi servesc în principal la acţiunile de zonare. În cadrul lor se trasează izobiotope pentru alţi factori cu variabilitate din ce în ce mai pronunţată, având ca urmare divizarea teritoriului în unităţi din ce în ce mai reduse dar cu un grad mai pronunţat de omogenitate, mergând până la unităţile elementare de mediu corespunzătoare biotopului. Din perspectiva posibilităţilor de intervenţie a omului se pot diferenţia în cadrul complexului de factori ecologici trei grupe:

- factori cu variabilitate spaţială redusă ce nu pot fi cercetaţi de către om, prin măsuri tehnologice rentabile, cum sunt: distribuţia insolaţiei, suma gradelor de temperatură, roca mamă a solului. Limitele de compatibilitate determinate de aceşti factori sunt absolute;

- factori cu variabilitate spaţială mai accentuată ce pot fi cercetaţi de către om prin măsuri tehnologice costisitoare (mai ales de îmbunătăţiri funciare): panta, adâncimea apei freatice, suma precipitaţiilor;

361

- factori cu variabilitate spaţială foarte accentuată ce sunt cercetaţi de regulă prin măsuri agrotehnice ca: nivelul de troficitate, pH. Aprecierea investiţiilor energetice, tehnologice şi financiare pentru cercetarea acestor categorii de factori în direcţia impusă de omogenizarea biotopului este importantă pentru optimizarea agroecosistemelor.

La început se trasează izobiotopele pentru factorii ce nu pot fi cercetaţi de către om şi se stabileşte în felul acesta compatibilitatea sau incompatibilitatea absolută a speciei sau soiului pe teritoriul respectiv. Se trasează în continuare limite ale unor domenii de compatibilitate în raport cu factorii ecologici ce pot fi corectaţi prin lucrări costisitoare de îmbunătăţiri funciare. Teritoriul iniţial mai extins va fi fragmentat în teritorii mai reduse având de regulă contur neregulat. După ce se trasează în continuare curbele de compatibilitate cu factorii a căror variabilitate spaţială este mai pronunţată, teritoriul iniţial apare subdivizat în suprafeţe mai reduse cu grad ridicat de omogenitate pentru majoritatea factorilor ecologici între care se interpun alte suprafeţe în care unul sau mai mulţi factori sunt incompatibili cu specia sau soiul luat în studiu. În această situaţie planificatorul trebuie să renunţe la suprafeţele incompatibile economic cu planta cultivată sau trebuie să prevadă măsuri pentru corectarea valorii factorilor limitanţi până la nivelul de compatibilitate. Opţiunea trebuie să ţină seamă de costul măsurilor necesare, de eficienţa lor economică şi socială şi nu în ultimul rând de efectul asupra mediului înconjurător în întregul său.

362

Analiza compatibilităţii mai multor specii cultivate cu biotopurile delimitate într-o regiune, arată că cele având domeniu larg de toleranţă pot fi amplasate într-un număr mai mare de biotopuri decât cele cu domeniu de toleranţă restrâns. În planificarea agroecosistemelor cea de-a doua categorie va avea prioritate în amplasare.

c. Intervenţia umană în agroecosisteme se realizează prin intermediul tehnologiilor de producţie legată de crearea, întreţinerea şi exploatarea acestora. Eficienţa economică a acestor intervenţii este condiţionată de un complex de factori dintre care menţionăm ca semnificativi dimensiunea şi conturul agroecosistemelor, vecinătatea cu alte ecosisteme, posibilitatea de schimbare a biocenozei în acelaşi biotop (asolamentul). În cazul proiectării, se compară cerinţele tehnologice ale culturii cu caracteristicile fiecărei componente a tehnologiilor de producţie şi se stabileşte teritoriul pe care se realizează compatibilitatea sau incompatibilitatea acestora. Se suprapun astfel pe harta curbelor de compatibilitate ecologică, curbe de compatibilitate tehnologică. Comparând cele două tipuri de curbe se constată că divizarea pe criterii ecologice tinde să fragmenteze teritoriul în biotopuri neregulate cu suprafaţă redusă, în timp ce divizarea pe criterii tehnologice tinde să stabilească suprafeţe mai mari şi contururi regulate. În acest stadiu, planificatorul se află în faţa mai multor opţiuni care necesită o analiză riguroasă:

- să creeze sole în concordanţă cu necesităţile tehnologiilor de care dispune în detrimentul omogenităţii biotopului, fapt care va reduce costul investiţiei în

363

agroecosistem concomitent cu o scădere mai mică sau mai mare a producţiei;

- să corecteze valoarea factorilor ecologici limitanţi pe suprafeţele dintre cele două teritorii ecologic omogene identice, astfel încât să crească suprafaţa biotopului până la compatibilitatea cu tehnologia la dispoziţie. Această opţiune este condiţionată de costul măsurilor de corecţie a factorilor respectivi;

- să modifice tehnologiile în ansamblul lor, înlocuind o verigă incompatibilă cu alta compatibilă pentru agroeco-sisteme sau să modifice caracteristicile de exploatare a mijloacelor tehnologice (sistema de maşini) până la compatibilitatea cu biotopul şi biocenoza agroeco-sistemului. Şi în acest caz măsurile adoptate sunt hotărâte prin prisma eficienţei economice a uneia sau a alteia;

- să renunţe la proiectarea unor agroecosisteme intensive pe teritoriile cu heterogenitate ecologică foarte pronunţată, atribuind aceste teritorii altor categorii de folosinţă cu eficienţă mai ridicată (silvicultură).

d. Stabilirea dimensiunii optime a agroecosistemelor şi amplasării lor nu este doar o problemă a compatibilităţii ecologice şi tehnologice cu biotopul. Ea comportă şi analiza efectului pe care uniformitatea şi respectiv heterogenitatea relativă a peisajului agricol o are asupra stabilităţii şi producţiei agroecosistemelor. Dezvoltarea explozivă şi migrarea rapidă a speciilor producătoare de boli şi dăunători în condiţiile unei uniformităţi pronunţate a biocenozelor pe suprafeţe întinse, îndeamnă la moderaţie în stabilirea dimensiunilor şi la măsuri care să asigure o mozaicare a agroecosistemelor. În condiţiile unui mediu cu heterogenitate foarte pronunţată păstrarea unor

364

ecosisteme naturale în biotopuri improprii celor agricole intensive ar putea fi dictată în unele cazuri concrete nu numai de costul ridicat al măsurilor de îmbunătăţire ci şi de motive de conservare a populaţiilor utile menţinerii stabilităţii agroecosistemelor (entomofagi, paraziţi ai dăunătorilor etc).

Proiectarea agroecosistemelor trebuie să ţină seama de efectele pe care acestea le au asupra mediului ambiant, atât din punct de vedere al consumului sau deteriorării resurselor (ape de suprafaţă, ape freatice, sol, genofond) cât şi din punct de vedere al stabilităţii ansamblului de conexiuni proprii (cicluri biogeochimice, peisaj, parametri de calitate chimică etc).

Agroecosistemele intensive actuale sunt însoţite de obicei de poluare chimică accentuată legată de nutriţie, combaterea bolilor şi dăunătorilor sau de deşeurile rezultate din activitatea biocenozei. Proiectantul trebuie să ţină cont de nivelul poluării, efectele ei şi de capacitatea de autoepurare (depoluare) naturală, dând soluţii în conformitate cu stimularea acestui proces.

Este firesc ca planificatorul să adopte criterii de optimizare pe termen lung, socotind nu numai beneficiul imediat al măsurilor pe care le preconizează ci şi efectele previzibile cumulate pe o lungă perioadă de timp asupra bunăstării generale a societăţii. În aceste condiţii el îşi va impune o conduită de compromis acceptabil între măsurile dictate de maximizarea producţiei şi conservarea mediului înconjurător.

8.8. Sisteme de agricultură alternativă

365

Agricultura intensivă dezvoltată foarte rapid în America de Nord şi Europa de Vest în perioada 1950 - 1980 şi extinsă ulterior şi în alte regiuni a determinat modificări profunde în producerea şi consumul de alimente pe de o parte şi în mediul înconjurător pe de altă parte.

Agricultura intensivă a dus la asigurarea necesarului de alimente în condiţii de stabilitate a pieţei, creşterea productivităţii muncii, ameliorarea statului profesional şi social al agricultorilor. Pe de altă parte, agricultura intensivă a determinat numeroase efecte negative ce se cumulează astăzi într-o situaţie de criză ce pune sub semnul întrebării perpetuarea acestui model de agricultură. Aceste efecte se manifestă la nivel demografic, ecologic şi economic-financiar:

a. migrarea populaţiei rurale spre oraş îndeosebi din zonele cu productivitate agricolă scăzută determină scăderea gradului de exploatare a teritoriului, concomitent cu ruinarea aşezărilor rurale şi pierderea tradiţiilor şi cu creşterea presiunii demografice în zone urbane şi periurbane;

b. criza ecologică provocată de agricultura intensivă se manifestă prin:

- reducerea bazei genetice a soiurilor şi raselor domestice fapt care induce o vulnerabilitate pronunţată a genofondului agricol constând din fluctuaţii ale randamentelor sub acţiunea bolilor şi a dăunătorilor:

- degradarea resurselor de sol (eroziune, poluare, tasare), apă (supraexploatare, poluare), aer;

366

- dereglarea marilor circuite biogeochimice ale elementelor şi apei cu implicaţii asupra cliamtului local şi regional şi a unor parametri de calitate a mediului,

- reducerea biodiversităţii şi degradarea peisajului;c. fragilitatea economică a exploataţiilor intensive este

determinată de:- creşterea consumurilor intermediare constând din

investiţii financiare necesare realizării producţiei concomitent cu reducerea valorii adăugate în activităţi agricole;

- îndatorare pe termen mediu şi lung şi creşterea dependenţei de organisme financiare.

Analiza agriculturii intensive cu consumuri materiale şi energetice ridicate şi randamente din ce în ce mai reduse pe măsura intensivizării, demonstrează că acest model nu poate fi generalizat la nivel global în primul rând din lipsă de resurse şi că el nu reprezintă o soluţie durabilă nici pentru ţările dezvoltate în care se practică.

Preocupările legate de promovarea unor forme de agricultură care să asigure produse de calitate şi să reconcilieze această formă de activitate umană cu mediul înconjurător au dus la dezvoltarea unor modele de agricultură alternative faţă de cea intensivă, cu aceleaşi obiective principale comune dar cu particularităţi, metode şi denumiri diferite: agricultura biodinamică, agricultura biologică, agricultura organică (parţial sinonimă cu precedenta), agricultura ecologică, agricultura regenera-toare, agricultură cu input-uri reduse, agricultură naturală, permacultură etc.

Agricultura biodinamică (R. Steiner, 1924, H.H. Koepf, 1980, F. Sattler, E. V. Wistinghausen, 1995) are ca

367

idee centrală individualitatea fiecărei ferme agricole; din aceasta decurg exigenţele economice, ecologice şi sociale ale organizării activităţii. Tezele acestei orientări se rezumă în esenţă la: aplicarea tehnicilor agricole în acord cu marile cicluri cosmice, care să asigure pe cât posibil o situaţie autarhică a exploataţiei bazată pe menţinerea fertilităţii solului prin utilizarea îngrăşămintelor animale şi compostarea resturilor organice, să asigure biodiversitatea plantelor şi animalelor domestice şi a celor spontane, să realizeze homeostazia agroecosistemelor prin utilizarea unor produse naturale. Cu excluderea totală a biocidelor de sinteză, să producă elemente de bună calitate, să menţină şi să amelioreze peisajul şi valorile sale naturale şi culturale, să promoveze cercetările în domeniu şi să asigure formarea tinerilor în respectul faţă de natură şi valorile morale ale societăţii (F. Sattler, E. V. Wistinghausen, 1995). În întreaga conduită agricultura biodinamică pune un accent deosebit pe legătura spirituală om - natură şi înţelegerea subtilă a acestei legături.

Agricultura biologică (Rusch, 1950, C. Auoert, 1977, 1990, P. Muller, 1991, P. Papascostea, 1981) şi agricultura organică (H. Howard, 1940, R. Rodale, 1983, 1990, Hodges, 1981, N. Lampkin, 1990, 1992) parţial sinonime ca principii şi metode, pun în centrul preocupărilor realizarea unor agroecosisteme similare ca funcţionare cu ecosistemele naturale, în care circulaţia biogeochimică este ciclică şi resursele principale se regenerează în cadrul agroecosistemului. Pentru menţinerea fertilităţii solului se recomandă utilizarea îngrăşămintelor organice iar pentru menţinerea echilibrului din ecosisteme se utilizează relaţiile

368

interspecifice care avantajează speciile cultivate/ domestice. Aceste tipuri de agricultură exclud utilizarea produselor sintetice poluante dar renunţă la ideea de autarhie a ecosistemelor, promovând input-urile nepoluante (energie, fertilizanţi minerali, amendamente). Agricultura biologică are ca scop principal producerea de alimente neafectate de poluanţi, existând uneori tendinţa de neglijare a problemelor legate de conservarea diversităţii biologice şi a peisajului. Primele preocupări pentru organizarea de ferme pe principii biologice datând din anii ’20 au fost continuate sporadic până în a doua jumătate a secolului trecut, când sub impulsul crizei energetice şi a gravelor probleme de poluare au revenit în atenţia agricultorilor şi a unor colective de cercetare. Astăzi funcţionează deja Federaţia internaţională a mişcărilor de agricultură organică (biologică) INFOAM (International Federation of Organic Agriculture Movements) iar în 1981 a fost creată la Universitatea din Kassel - Germania prima catedră de agricultură biologică, exemplul fiind urmat şi de alte universităţi din lume.

Agricultura ecologică (I. Puia, V. Soran, 1977, 1982, 2001, Al. Ionescu, 1982, M. Altieri, 1992) reprezintă un model de agricultură bazat pe combinarea avantajelor agriculturii tradiţionale cu cele ale agriculturii biodinamice şi organice punând pe prim plan producţia agricolă şi productivitatea muncii, atenuarea impacturilor dintre agricultură şi mediu şi diminuarea presiunii asupra resurselor neregenerabile angrenate în procesul de producţie agricolă. Tranziţia la agricultura ecologică necesită pe lângă adoptarea unei viziuni cuprinzătoare asupra întregului sistem agroalimentar ca parte a ecosferei

369

o serie de schimbări de ordin tehnic, ambiental, economic, instituţional şi socio-cultural (I. Puia, V. Soran şi colab., 2001). Diferenţele dintre agricultura intensiv-industrială şi agricultura ecologică sunt rezumativ redate în tabelul 11.

Tabelul 11Comparaţie între caracteristicile agriculturii intensive şi agriculturii ecologice (I. Puia, V. Soran şi colab., 2001)Caracteristici Agricultura industrială.

Agricultura intensivă

Agricultura

ecologică

1 2 3

Tehnice

Culturi afectate

Grâu, porumb, orez şi

puţine altele

Toate culturile

Suprafeţe afectate Terenuri plane şi irigate în

cea mai mare parte

Toate terenurile, în

special cele

marginale (neirigate

în pantă)

Sisteme de cultură

dominante

Monoculturi, uniformitate

genetică

Policulturi,

heterogenitate

genetică

Inputuri principale Agrochimicale, maşini,

dependenţă deplină de

inputuri exterioare şi de

combustibili fosili

N fixat biologic,

combatere biologică,

amendamente

organice bazate în

întregime

pe resurse locale

Ambientale

Impacturi şi riscuri

asupra sănătăţii

Riscuri mari (poluare,

eroziune, salinizare,

pesticide remanente etc).

Riscuri legate de aplicarea

pesticidelor şi de rezidii de

pesticide în alimente

Riscuri mai mici

legate de spălarea

unor elemente

chimice din

îngrăşăminte

organice

Culturi înlocuite Cele mai multe varietăţi şi

populaţii locale

Se menţine

biodiversitatea

370

culturilor

Economice

Costuri legate de

cercetare

Finanţare

Relativ ridicate

Cerinţe ridicate, toate

inputurile trebuiesc

cumpărate de pe piaţă

Relativ scăzute

Cerinţe scăzute,

majoritatea

inputurilor provin

din resurse locale

1 2 3

Instituţionale

Inovaţie şi

dezvoltare

tehnologică

Considerente

privind

proprietatea

Companii private, sectorul

public implicat, numai

parţial.

Varietăţi şi alte produse

patentabile, interesele

private protejate

Sectorul public

dominant, implicaţii

ale ONG-urilor,

Varietăţile şi tehno-

logiile în mare parte

sub controlul

fermierului.

Socio-culturale

Cunoştinţe şi

abilităţi tehnice

Necesare

Participare socială

Integrare culturală

Ameliorarea plantelor,

agrochimice, maşini, alte

ştiinţe agricole.

Slabă: decizii de sus în jos

Foarte scăzută

Ecologie, alte

cunoştinţe multi

disciplinare

Ridicată, aplicare pe

scară largă a cunoş-

tinţelor tradiţionale

şi a formelor locale

de organizare

Agricultura durabilă (sustenabilă) este un concept derivat din aplicarea principiilor de dezvoltare durabilă în agricultură, utilizat mai ales după instituţionalizarea acestora pe plan internaţional (A. Edwards şi colab., 1990, N. Lampkin, 1990, 1993, J. Pretty, 1995; OECD, 1997, J. Barloy, 1997, A, Yli-Vükari, 1999, etc.).

Organizaţia de Cooperare şi Dezvoltare Economică (OECD) formulează în 1993 următoarea definiţie a agriculturii durabile: „Agricultura durabilă implică patru aspecte: un sistem de producţie pe plan economic,

371

conservarea şi punerea în valoare a resurselor naturale de bază din exploataţii, conservarea şi punerea în valoare a altor ecosisteme influenţate de activităţile agricole, crearea unui cadru agreabil şi estetic”. În acelaşi context, durabilitatea în agricultură este definită de unii autori ca „managementul cu succes al resurselor pentru satisfacerea necesităţilor umane, cu menţinerea şi îmbunătăţirea calităţii mediului şi conservarea resurselor” (S. Giaminazzi, H. Schüepp, 1994).

Abordarea problemelor agriculturii durabile şi a măsurilor de tranziţie spre acest tip de dezvoltare presupune stabilirea nivelului de referinţă (sistem agricol global sistem agricol naţional sau regional exploataţie), a criteriilor şi indicilor de apreciere a durabilităţii (parametri măsurabili sau aprecieri calitative).

Agricultura durabilă (sustenabilă), în sens larg, aplicată dezideratului de perpetuare la scară globală, substituie conceptul de agricultură ecologică în sensul propus de I. Puia şi V. Soran (1977, 1982, 2001), având ca obiective principale menţinerea diversităţii sistemelor agricole prin utilizarea tradiţiilor culturale din diversele regiuni şi satisfacerea cât mai echitabilă a necesităţilor alimentare locale şi regionale.

Restrângerea analizei la nivel local sau la nivelul exploataţiei conferă o precizie mai mare a conceptului de durabilitate a agriculturii şi permite stabilirea unor indicatori de apreciere a acestei durabilităţi. Utilizarea acestor indicatori este extrem de dificilă, deoarece ei diferă fundamental între ei ca domeniu de referinţă şi grad de relevanţă; cu toate acestea, este necesar să fie trataţi împreună şi să genereze concluzii şi soluţii accesibile unui

372

public larg, cu educaţie de bază şi ocupaţii foarte diferite. Modelul utilizat de Comisia Naţiunilor Unite pentru Dezvoltare Durabilă (UNCSD) şi de OECD (1997) distinge trei clase de indicatori de definesc:

- presiunile asupra mediului de către activitatea oamenilor, economică şi de altă natură (practici de management şi utilizare a resurselor);

- starea mediului (climat, apă, sol, biodiversitate, peisaj, calitatea produselor);

- răspunsul societăţii la schimbările survenite la nivelul presiunii şi răspunsului (etică, legislaţie, reglementări economice, informare, răspunsul consumatorilor şi fermierilor).

Apartenenţa indicatorilor la una dintre aceste clase nu este absolut strictă, putând să fie încadrate după modul de abordare la una sau alta dintre aceste categorii.

Utilizarea în analiză a acestor indicatori permite să se distingă câteva criterii importante de evaluare a durabilităţii în agricultură (J. Barloy, 1997, A. Yli-Vükari, 1999).

1. Criteriul economic serveşte la aprecierea a cel puţin două aspecte ale durabilităţii: viabilitatea şi autonomia sistemului de producţie agricolă.

Viabilitatea este condiţionată de asigurarea competitivităţii cu bune performanţe economice, cu minimizarea preţului de risc. W. R. C. Speadding sugerează că „dacă sistemele agricole nu sunt profitabile, ele încetează sa mai existe”. Interpretarea profitabilităţii sistemului este o problemă foarte complexă; ea depinde în mare măsură de dezvoltarea regională şi viabilitatea sectoarelor din amonte şi din aval. Calculul profitabilităţii

373

trebuie să includă şi cheltuielile pentru menţinerea la parametri normali a caracteristicilor şi schimbărilor din mediu printr-o evaluare monetară corectă a consecinţelor activităţii agricole. Pe de altă parte, agricultura este viabilă numai dacă asigură o remunerare economică echitabilă a fermierilor şi a comunităţilor locale.

Pe lângă indicatorii specifici pornind de la profitabilitate, cum sunt câştigul net, rata de recuperare a capitalului investit, nivelul de îndatorare, etc., viabilitatea poate fi prezentată prin investigarea schimbărilor în numărul de ferme şi a ratei de investiţie în sistemul agricol.

Autonomia sau independenţa privind sistemul de producţie în termeni de consumuri, îndatorare, libertate de decizie conferă sistemului o flexibilitate mai mare şi capacitate crescută de integrare a unor tehnologii noi menite să diminueze costurile, să utilizeze mai eficient resursele şi să anticipeze perturbările din sistem. Integrarea puternică într-o filieră reduce autonomia exploataţiilor, şi la nivel internaţional al fiecărui sistem agroalimentar naţional.

2. Criteriul tehnologic. Sistemul agroalimentar, ca şi sistemul de producţie dintr-o exploataţie, este o combinaţie complexă de procese tehnologice, economice şi biologice ce trebuiesc evaluate holistic ţinând seama de condiţiile locale şi cerinţele de conservare a mediului.

Această evaluare trebuie realizată pe o suprafaţă întinsă şi pe termen lung, deoarece măsurile pentru sustenabilitate dintr-o zonă pot determina deteriorarea mediului într-o altă zonă.

374

Criteriul tehnologic vizează trei aspecte importante privind: asigurarea productivităţii, punerea în valoare în mod optim a resurselor naturale şi adaptabilitatea la condiţiile pieţei, ceea ce presupune elasticitatea ridicată a procesului tehnologic.

Indicatorii tehnologici ai durabilităţii rezultă din monitorizarea pe termen lung a practicilor de management agricol sau utilizare a pământului şi energiei şi altor resurse naturale investite.

a. Practicile de management agricol şi utilizare a resurselor:

- utilizarea agricolă a pământului, modificări în utilizarea suprafeţelor cultivate;

- practicile manageriale: metode agrotehnice, rotaţia culturilor, protecţia solului;

- utilizarea nutrienţilor (nutrienţi minerali, organici, fixare biologică a azotului, densitatea animalelor domestice) cu indicarea rară ambiguitate a bilanţului sol-plantă;

- utilizarea pesticidelor cu indicarea gradului de mobilitate şi persistentă în sol.

b. Utilizarea energiei şi a resurselor naturale se apreciază prin fluxurile materiale ale consumurilor şi deşeurilor şi se poate specifica pentru produsul final prin analiza impactului ciclului de viaţă care include toate efectele ambientale cumulative.

La nivelul fermei, analiza fluxurilor poate indica gradul de autosuficienţă şi reciclare a produselor (energie, furaje, fertilitate, etc.). Pentru evaluarea eficienţei energetice se poate calcula producţia de energie netă şi proporţia de energie regenerabilă utilizată în exploataţie.

375

3. Criteriul ecologic este prioritar pentru asigurarea durabilităţii pe termen lung, acest criteriu include un număr foarte mare de indicatori privind: starea solului, starea apei, biodiversitatea, bunăstarea animalelor domestice, peisajul:

- starea solului este afectată prin factori chimici (pH, nutrienţi, metale grele şi alţi poluanţi), factori fizici (tip de sol, textură, structură, umiditate), factori biologici (floră, faună). Modelarea proceselor din sol trebuie să atragă atenţia asupra vulnerabilităţii solului şi să evalueze riscurile de degradare;

- starea apei este influenţată de practica agricolă prin modificarea calităţilor sale chimice determinate de nutrienţi, pesticidele utilizate, cât şi de eroziunea provocată pe suprafeţele agricole;

- starea aerului. Agricultura contribuie seminificativ la intensificarea efectului de seră, astfel că monitorizarea emisiilor de gaze implicate este necesară pe plan global;

- biodiversitatea este influenţată de agricultură la toate nivelurile: intraspecific (genetic), specific şi ecologic (ecosistemic). Două aspecte sunt foarte importante pentru durabilitatea agriculturii: primul legat de necesitatea de conservare a patrimoniului genetic al plantelor cultivate şi cel de al doilea legat de necesitatea de conservare a speciilor spontane în ecosisteme puţin modificate de om. Dinamica unor specii de plante şi animale stenoice poate fi utilizată în aprecierea tendinţelor de evoluţie a mediului înconjurător;

- bunăstarea animalelor domestice este definită de parametri fiziologici, patologici, productivi, ecologici şi

376

nu întotdeauna nivelul producţiilor reflectă şi o bunăstare efectivă a animalelor;

- peisajul rural al unei regiuni este rezultatul activităţilor economice şi culturale asupra elementelor mediului natural, posedă o individualitate proprie construită pe parcursul unei perioade istorice nerepetabile; degradarea sa înseamnă o pierdere irecuperabilă. Aceste caracteristici îi conferă o valoare intrinsecă şi o identitate de necontestat. Caracteristicilor obiective ale peisajului li se adaugă caracteristici subiective exprimate de preferinţele individuale rezultate din experienţa de viaţă într-o anumită ambianţă. Deteriorarea peisajului reprezintă un semn evident de afectare a dezvoltării durabile; pentru evaluarea modificărilor acestuia. N. D. Woehser (1997) propune ca indicatori: coerenţa (armonie în timp şi spaţiu), diversitatea vizuală (elemente naturale şi antropice), identitatea culturală (bazată pe dezvoltarea istorică) şi trăsăturile de frumuseţe (relevate de experienţa umană);

- calitatea produselor este determinată de procesele din lanţul agroalimentar: producţie primară, transport, stocare şi desfacere. Calitatea este definită prin valoare nutritivă, grad de contaminare cu diverse substanţe, condiţii igienice, de producere, dar rareori măsoară şi preferinţele subiective ale consumatorilor. Efortul de a obţine produse de bună calitate din punct de vedere biologic este adesea considerat esenţial în sistemele de agricultură alternativă, punând pe un plan secund conservarea mediului, ceea ce din, punct de vedere al durabilităţii, este eronat.

4. Criteriul social Durabilitatea în sens social este asigurată de calitatea vieţii şi de distribuţia echitabilă a bunurilor. Repartiţia resurselor şi a puterii trebuie să

377

permită fiecărui individ să-şi satisfacă necesităţile umane de bază ca hrana, apa, locuinţa şi, la un nivel mai ridicat, necesităţile sociale şi culturale ca securitatea individuală, pacea şi recreerea (L. Brown şi colab 1987). Satisfacerea necesităţilor umane este garanţia perpetuării comunităţilor umane şi a consolidării identităţii lor sociale. Capacitatea comunităţilor de a transfera cunoştinţe şi valori etice generaţiilor viitoare este esenţa durabilităţii sociale Ea este definită prin învăţare socială (structurală) şi acumularea capitalului uman.

În cazul agriculturii, există patru indicatori ai durabilităţii sociale; ei se referă la (OECD, 1997): reacţiile consumatorilor, răspunsurile sistemului agioalimentar (schimbări în tehnologie, adaptare la standardele de calitate), deprinderile fermierilor (schimbări în management, cooperarea între fermieri, grad de instruire, atitudinea conservatoare şi capacitatea de planificare), politicile guvernamentale.

Pentru implementarea progresivă a principiilor de agricultură durabilă, statele şi grupele de state elaborează principii la care aliniază politica lor agricolă şi de mediu, punând în practică diferite tipuri de intervenţii. Aceste intervenţii asociază reglementările directe, instrumentele economice, procesele de formare şi persuasiunea (J. Barloy, 1997):

- cadrul juridic privind protecţia mediului (mai ales poluarea) şi sănătatea umană este în general bine dezvoltat şi face obiectul unor reglementări directe;

- instrumentele economice, destul de diverse, vizează aplicarea unor taxe de susţinere sau a unor taxe directe (impozite, ecotaxe, etc.);

378

- programele de promovare a tehnicilor de agricultură durabilă sunt susţinute de către stat prin educaţie şi formare continuă.

Tranziţia spre agricultura durabilă înseamnă revenirea la multiplele funcţii pe care aceasta le-a avut înainte de intensivizare care a exacerbat în mod periculos doar funcţia de producere de hrană sau alte bunuri de utilitate economică. Funcţiile de protecţie a mediului, de conservare a resurselor, de recreere, culturală şi estetică sunt atribute ale unei îndeletniciri agricole de durată.

379

9. EDUCAŢIA ECOLOGICĂ

În ultimele decenii, prin forţa tehnicii şi a ştiinţei, oamenii au adus schimbări rapide şi uriaşe echilibrului biologic: punând în pericol existenţa a numeroase specii de plante şi animale şi schimbând aspectul mediului în maniere impresionante.

Această situaţie a determinat ca apărarea şi ameliorarea mediului înconjurător să devină pentru umanitate un obiect primordial, o acţiune urgenţă, care să facă parte din procesul de dezvoltare a societăţii.

Problema mediului înconjurător a fost din totdeauna prezentă în programele tuturor şcolilor, sub diferite forme: de la discipline care studiau ştiinţele naturii, pentru cunoaşterea şi clasificarea, la elemente prin care se gospodăreau, amenajau şi dirijau locurile înconjuratoare, cetatea sau ţinutul.

Operele cele mai profunde şi mai întinse ale antichităţii provin din domeniile lumii vii. Plinius cel Bătrân a întocmit o adevarată enciclopedie cu a sa Istorie a naturii în 37 de volume.

În secolul al XIX-lea acumularea de cunoştiinţe în domeniul ştiinţelor naturii a făcut cognoscibilă Terra în cele mai intime compartimente ale sale şi a reliefat potenţialul extrem de coplex al planetei. Planeta Pământ a fost pentru generaţiile trecute o imensitate în care acţiunile umane se puteau desfăşura în orice maniere, fără a tulbura în vreun fel evoluţia şi destinul ţinuturilor pe care le locuiau.

380

Şcoala s-a axat de-a lungul generaţiilor pe această concepţie infiltrând persusiv doza de eternitate şi imuabilitate a naturii odată cu transmiterea prin procesul de învăţământ a cunoştiinţelor acumulate de cercetări succesive, neîntrerupte şi din ce în ce mai prestigioase. Când H. Wallce şi Gh. Darwin au elaborat teoria evoluţionistă iar originea speciilor a încetat să mai fie un act al creaţiei divine devenind rodul mutaţiilor genetice, selecţiei şi adaptabilităţii s-a putut înţelege mai ales prin munca crescătorilor de animale şi a cultivatorilor de plante, că natura poate fi transformată; retrospectiv s-au putut imagina şi relaţiile existente între despăduriri şi deşertificări, între irigaţiile primitive şi sărăturarea solurilor, între înlocuirea unor ierburi şi apariţia unor specii de animale. Şcoala progresistă a preluat toate aceste descoperiri cu îndrăsneală şi încredere; din ele au răsărit discipline noi printre care şi ecologia lui Ernst Haechel prin intermediul ei urmând să fie înţelese relaţiile din natură şi maniera în care acestea trebuie dirijate, în aşa fel încât să creeze un cadru optim pentru oameni.

Secolul XX a fost un secol de expresiune al societăţii, atât în domeniul culturii şi educaţiei, cât mai ales în cel al ştiinţei şi tehnicii.

O industrializare remarcabilă a unor teritorii întinse de activitaţi de explorare şi exploatare geologice de amploare sunt cultivarea unor suprafeţe imense de pământuri antrenând cu ele sisteme de irigare, lacuri de acumulare, despăduriri, îndiguiri şi asanări, apoi urbanizarea de proporţii cu apariţia de megaloposuri, de dense reţele de comunicare,cun ceruri brăzdate de avioane şi cu apele Oceanului Planetar pline de vapoare, toate acestea au dus

381

la transformări extraordinare care au făcut ca ehilibrul biologic al vechii planete să fie profund modificat şi în unele cazuri esenţa lui să fie ameninţată.

În această conjuctură, una din problemele majore care se pun în lume este aceea că ştiinţele sociale si cele de comportament şi de educaţie n-au progresat pretutindeni în acelaşi ritm cu ştiinţele tehnice, cu ştiinţele naturale şi biologice.

De aici rezultă că efectele lor asupra unor reflecţii filozofice, morale şi etice au rămas limitate. Mult timp ele n-au cunoscut necesitatea de a reajusta sistemele de valori în funcţie de structura societăţii moderne şi şi-au văzut redusă capacitatea de a exersa o influienţă notabilă asupra sistemelor sociale ale comunităţii.

Învăţământul necesită în permanenţă o structurare pentru a ţine pasul cu dezvoltarea ştiinţei şi a societăţii. Ultimele secole de progrese ştiinţifice şi intelectuale au reliefat o coerentă fundamentare a stucturilor cunoştinţelor acumulate de om şi o viziune corelativă care ne duce cu gândul la concepţia ecologică şi dialectică a interdependenţelor .

Specializarea în chimie necesită cunoştinţe de fizică iar formarea unui fizician este imposibilă fără rolul preponderent al matematicii, lucrul acesta subliniind o unitate pe verticală a disciplinelor şi o formă ierarhică a importanţei materiilor.

În universităţi modul de instruire al studenţilor în multe probleme de importanţă capitală trebuie structurat în aşa fel încât procesul de predare să înceapă cu concluziile, pentru că dacă marile principii sunt într-adevar utile este de aşteptat ca ele să implice detaliile, procedeele

382

experimentale şi matematice învăţate în cursurile generale sau care decurg din acestea. Când Fr. Bacon a iniţiat procesul de cunoaştere ştiinţifică era, desigur, necesar să fie acordată prioritate metodei; dar cercetările au făcut progrese mari de atunci şi de aceea în multe probleme este posibil ca învăţarea metodelor să nu mai preceadă învăţarea concluziilor. După cum spunea Frederic Turner studenţii trebuie să vadă rotirea pământului către lumina solară şi nu răsăritul soarelui, metaforele şi definiţiile având greutea lor cognoscibilă, subliniind că legile universului uman formează o piramidă gigantică la baza căreia se afla matematica, urmată in ordine de fizică, chimie, biologie, arte şi ştiinţe umanistice. În ceea ce priveşte ecologia ea a căpătat în cadrul ştiinţelor biologice o pondere deosebită, mai ales pentru că domeniul său de stadiu acoperă arii însemnate din preocupările altor ştiinţe, nu numai în cele învecinate ci chiar şi din acelea care, la prima vedere par a nu avea tangenţă cu ea. Ecologia este prin excelenţă o ştiinţă interdisciplinară şi în acelaşi timp un domeniu în care multidisciplinaritatea se regăsesc înainte de ai da caracterul de interdependenţă caracteristic. Ea este izvorul care trebuie să genereze o mai buna administrare a mediului şi să provoace optimizarea naturii şi amplificarea fluxului de energie, informaţie şi materie care parcurge diferite teritorii.

Trebuie subliniat însă că domeniul protecţiei mediului împotiva poluării, degradării solului, alterării calităţii alimentare, al stabilirii echilibrului în diferite zone, al amenajării teritoriale, al protecţiei faunei şi florei etc. ecologia este doar pivotul acestor acţiuni.

383

Ea poate fi o apărătoare a naturii numai în măsura în care în opinia publică exista o solidă educaţie în favoarea protecţiei mediului înconjurător. Calea principală pentru ca opinia publică să aibă această educaţie o reprezintă desigur şcoala, deşi aşa cum vom remarca, această şcoală se va adresa nu numai copiilor şi tineretului ci tuturor cetăţenilor, inclusiv factorilor de răspundere. Această problemă are o anvergură mondială care în contextul civilizaţiei actuale reprezintă o problemă globală solicitantă a unor soluţii globale. În aceasta privinţă, UNESCO a întreprins începând din 1975 o anchetă asupra nevoilor şi priorităţilor naţionale în materie de educaţie privitoare la mediu, stabilind că sistemele de educaţie trebuie să se bazeze pe mai multă pertinenţă, pe mai mult realism şi pe o mai mare interdependenţă cu mediul natural şi social, în vederea unei mai bune comunicări umane.

În aceasta privinţă un ajutor ni-l ofera tradiţia şcolii româneşti de naturalişti în frunte cu Gr. Antipa, E. Racoviţă, Gr. Cobălcescu, D. Brânză, I. Borcea, de la care trebuie să ne inspirăm continuu în toate nivelele procesului educativ, educaţia relativă la mediul care nu este o materie suplimentară ce trebuie să se alăture programei existente pretinde interdisciplinaritate, adica o cooperare între disciplinele tradiţionale, indispensabilă înţelegerii complexităţii problemei mediului şi formării de soluţii pentru dezvoltarea sa. Educaţia relativă la mediu treduie să fie globală, să se întindă pe toată durata existenţei umane şi să reflecte schimbările într-un univers în transformare rapida. Ea trebuie să prepare individul pentru viaţă graţie înţelegerii marilor probleme ale lumii

384

contemporane şi să-i dea calităţile necesare pentru a juca un rol productiv în vederea ameliorării condiţiilor de viaţă şi a protejerii mediului, ţinând seama de valorile etice. Adoptând o formulare holistica, fondată pe înţelegere larg interdisciplinară, o astfel de educaţie crează o viziune de ansamblu, conform realităţii interdependenţei dintre mediul natural şi mediul social.

Educaţia relativa la mediu constituie o componenţă esenţială a efortului întreprins în diferite ţări pentru a da educaţiei o mai mare eficienţă şi a face din ea un factor de dezvoltare naţională. Acest scop va fi atins pe deplin numai în măsura în care mijloacele necesare implicării unei educaţii relative la mediu, ar fi chiar incluse în politicile şi în planificarea generala a educaţiei. Astfel educaţia relativă la mediu nu va fi limitată de un anume grup de oameni, instiuiţi sau programe ci va deveni un element esenţial al procesului educativ. Bineînţeles educaţia nu poate fi singură să rezolve toate problemele mediului care sunt imputabile unui ansamblu de factori fizici, bilogici şi ecologici, economici, sociali şi culturali iar cu ajutorul ştiinţei şi al tehnicii ea poate contribui la formularea de soluţii de schimb fondate pe etichete şi solidaritate.

Ca şi dezvoltarea-proces la care concură raporturi multiple-protecţia şi ameliorarea mediului trebuie să se înscrie în perpectiva acordării unei atenţii constante faţă de nevoile şi aspiraţiile oamenilor, pentru respectul echilibrelor naturale şi pentru grija repartiţiei echitabile a beneficiilor progresufui.

Includerea educaţiei relative la mediu în educaţia formală este astfel urmarită potrivit unor modalităţi

385

diverse, care în grade diferite implică o acordare interdisciplinară. Aceste modalităţi merg de la simpla introducere de noţiuni asupra mediului în disciplinele tradiţionale, până la totala integrare a acestora în jurul unui proiect de acţiune comună asupra mediului, trecând prin convergenţele disciplinelor care prezintă unele afinităţi de stuctură şi metodologie.

În felul acesta, concepţia de a face din educaţia relativa la mediu o materie distinctă care să se alăture celorlalte de a fi predate în şcoli, devine neoperanta, acest tip de educaţie sprijinându-se în mod permanent tocmai pe implementarea problematicii mediului în disciplinele clasice. Dezvoltarea educaţiei relative la mediu necesită o metodologie pedagogică specifică.

Într-adevăr, unele programe educative actuale sunt lipsite de o viziune globală şi au tendinţa să accentuieze specializarea şi să favorizeze percepţia îngustă a realităţii. Adesea ele nu ţin seama de concepţiile educative moderne formate pe participare, pe cercetare şi experimentare şi nici de metodele de evaluare indispensabile unei pedagogii centrate pe practică. O maniera eficientă şi recomandabilă de a introduce concepţia interdisciplinară este pedagogia prin elaborarea de proiecte care pot consta prin cercetarea diferitelor soluţii posibile la o problemă de igenă, de alimentaţie, de amenajeare a unui spaţiu verde etc. Există caractestici metodologice specifice pentru diferitele nivele ale învăţământului formal.

Pentru şcoala generală studiul mediului înconjurător al copilului are o deosebită importanţă. El trebuie să-i dezvolte sensul de responsabilitate şi să fie în permanenţă constructiv. Elevii trbuie să fie puşi cât mai curând în

386

prezenţa unor probleme relativ complexe, să li se ceară să propună soluţii, să participe la măsuri de protecţia mediului (amenajearea terenurilor, plantări, curăţenie etc.). La nivelul şcolii secundare elevii trebuie să cunoască noţiunea de ecosistem şi de asemenea legăturile anumitor factori socio-economici care conduc raportul dintre om şi mediu. La nivelul universitar studenţii trebuie să cunoască funcţionarea fluxurilor de enegie din ecosistem, tehnicilor de analiză a sistemelor, inclusiv implicaţiile economice şi sociale ale protecţiei mediului. În agricultură folosirea concepţiei de “ecosistem agricol” permite modernizarea întregii activităţi prin interpretări sistemice cu o utilizare pe scară din ce în ce mai largă a informaţiei şi ciberneticii, prin folosirea raţională a substanţelor chimice, îngrăşăminte şi pesticide, prin reciclarea deşeurilor, prin amplificarea fluxului de informaţie, enegie şi materie care intră în ecosistemul agricol şi care se transformă în materii utile omului.

În protecţia plantelor cultivate lupta integrată trebuie să folosească mijloace preventive şi curative bazate pe principii ecologice. Rotaţia culturilor ocupând un rol important, combaterea biologică urmând sâ se extindă iar pesticidele să se utilizeze numai în mod limitat. În agricultură, ecologia poate fi profitabilă simultan protecţiei mediului şi economiei mai evident decât în alte ramuri; de aceea este nevoie ca în institutele agronomice concepţia ecologică să capete un rol preponderent. De fapt acelaşi lucru este valabil şi pentru învăţământul silvic şi piscicol.

Educaţia relativă la mediu se adresează de fapt tuturor grupelor profesionale. Educaţia sanitară trebuie să

387

cuprindă sănătatea fizică şi mentală a indivizilor, cauzele sociale şi naturale ale bolilor; ori sănătatea este un aspect esenţial al mediului uman determinat de mediul natural. Educaţia inginerilor politehnişti este importantă, mai ales din cauza întinderii şi varietăţii preocupărilor lor. În construcţia şi exploatarea uzinelor şi fabricilor, ei trebuie să respecte mediul înconjurător pentru ca în final, munca lor să fie cu adevarat şi integral folositoare societăţii.

Arhitecţii şi urbaniştii reprezintă un alt grup interesat de a fi fost educat în spiritul protecţiei mediului ambiant, pentru că astfel ecosistemul uman să fie construit în condiţiile cele mai adecvate dezvoltării optime ale societăţii umane.

Se cuvine de asemenea ca educaţia relativă la mediu, educaţia ecologică, să se găsească şi în structura educaţiei neformale (extrapolare); ea trebuie să formeze cetăţeni capabili să înţeleagă responsabilitatea lor faţă de mediul înconjurător, ţinând seama de diferite particularităţi; în oraşe, printre altele, trebuie să-i incite pe citadini să reflecteze la calitatea produselor oferite şi să evalueze efectele acesteia asupra existenţei lor. În mediul rural trebuie să contribuie la conservarea şi utilizarea raţională a pământului, a resurselor fiziologice, a calităţii elementelor primare în ambele zone educaţia relativă la medin trebuie să contribuie la formarea de cetăţeni capabili să judece calitatea serviciilor publice cu spirit critic, dar de asemenea gata să susţină acele măsuri care răspund cu adevarat nevoilor ameliorării mediului înconjurător.

Pentru a constitui o educaţie în legatură cu protecţia mediului-ceea ce reprezintă quintesenţa unei strategii pe termen lung dedicată apărării naturii, este necesară

388

cunoaşterea elementelor constitutive ale eticii şi gândirii ecologice şi înglobarea acestora în toate disciplinele şi materiile care se predau în şcoală.

Etica este ştiinţa care se ocupa cu problema morală, căreia îi caută o definire ape măsura înţelegerii şi simţirii omeneşti. Ea dezvaluie existenţa şi legităţile progresului moral, formarea şi acumularea unor valori morale general-umane. Etica se bazeză pe două mari principii:-conduita de viaţă a individului, atât ca persoană cât şi ca membru al societăţii omeneşti; -idealurile omeneşti perene sau de valoare pentru epoca dată.

Sistemul de valori pe care îl promovează etica cuprinde adevărul, legile cunoştiintei, principiile justiţiei şi ale datoriei, deosebirile clare dintre bine şi rău, responsabilitatea, libertatea, binele, virtutea şi generozitatea. Fără a fi exhaustivă, enumerarea de mai sus descoperă ca părţi integrante ale eticii care urmează să se integreze educaţia în spirit ecologic, valori pe care societatea umană în evoluţia sa le-a promovat şi le-a folosit ca norme de viaţă - după sistemul filozofic precumpănitor – importanţă unei anumite valori. Progresul în etică, aplicat atingerii scopurilor, arată că trebuie să existe o concordanţă între alegerea acestora şi mijloacele care să nu pună în valoare. De asemenea el a adus ideea că axioma potrivit căreia “scopul scuză mijloacele” nu are o valoare morală oricât de înalte ar fi scopurile.

Principiul unei etici reale trebuie să afirme că numai mijloacele oneste pot justifica scopurile iar lucrul acesta este limpede în toate acţiunile de importanţă ecologică.

389

Etica trebuie strâns legată de ştiinţele biologice pentru a ţine pasul cu descoperirile şi progresul pe care acestea le-au realizat în ultimele decenii.

Acest lucru a devenit în ultimul timp cu adevărat vital pentru întreaga Terră. Într-adevăr biologia, în măsura în care nu se mărgineşte doar la cunoaşterea a ceea ce există şi pretinde să intervină asupra destinului, viului, îşi asumă un mare risc atât pentru contemporanitate cât şi pentru viitorul omenirii.

Desigur etica nu constă în a suprima acest risc (biosul însuşi aleargă neîncetat în şi printre primejdii); ea trebuie numai să asigure posibilitatea ca viaţa să parcurgă principii morale, de demnitate şi de responsabilitate. O biotică face savantului o datorie din a respecta exigenţele profunde ale indivizilor şi pune în gardă pe cercetări împotriva tentaţiei persuasive de a impune vieţii întrebări fără a gândi la toate urmările răspunderilor posibile şi de a introduce în grabă un “mai bine” şi “perfecţionării” care: în fapt iau vieţii plasticitatea ce duce, prin evoluţie, la forme calitativ superioare de existenţă.

Una din problemele majore ale lumii de astăzi, subliniem ideea – este şi aceea că ştiinţele sociale şi cele de comportament n-au progresat în acelaşi ritm cu biologia. Din această cauză reflecţiile filozofice, inclusiv cele care privesc conducerile etice şi civile, au rămas limitate, iar sistemele de valori nu s-au modelat pe structura societăţii moderne.

Educaţia ecologică formează la elevi şi la toţi oamenii, gândirea sistemica, gândirea dialectică a conexiunilor, a feedback-urilor, a părţilor componente care se găsesc în surplus (calitativ) în cadrul unui organism unitar. Cu toate

390

acestea încercăm să subliniem unele trăsături caracteristice şi repere care fac parte, în viziunea noastră, din materialul-matrice al educaţiei ecologice. -permanenta actualitate; -promtitudinea vis-à-vis de acţiunile antiecologice; -cultivarea conexiunilor disciplinare şi ecologizarea disciplinelor tradiţionale; -educarea educatorilor ca modele; -ameliorarea îndrumărilor pedagogice prin experimentarea soluţiilor propuse; -planificarea şi coordonarea-alături de sprijinul efectiv acordat liberei iniţiative; -promovarea valorii cunoaşterii interdisciplinare şi a viziunii globale; -educaţia relativă la mediu este holistica, se întinde pe toată durata existenţei umane şi reflectă schimbăriile într-un univers aflat în trasformare rapidă.

Educarea ecologică se desfăşoară la toate nivelele culturare ale societăţii;-este ubicvistică, adresându-se tuturor vârstelor; -cuprinde ecologizarea programelor de instrucţie şi se interpelează cu sistemul educaţional clasic din şcoli şi instituţii;-combate prejudecăţile înlocuindu-le cu mentalităţi ecologice;

O sămânţă, o specie nouă sunt uneori suficiente pentu a schimba într-un mod radical înfăţişarea biocenozelor, a ecosistemelor. Odată însuşită, educaţia ecologică acţionează firesc în toate domeniile de activitate. Ordinea şi disciplina de locul de învăţământ sau de la locul de muncă sunt o premiză a păstrării nealterate a mediului

391

ambiant; interesul devenind natural pentru tot ce se întâmplă în jurul nostru, dar mai ales în lumea vie, discerne probleme cărora li se găsesc soluţii; judecarea în conexiune formează imagini atotcuprinzătoare şi permite, hotărâri raţionale şi logice; respectul arătat tuturor lucrurilor şi a vietăţilor din jurul nostru este respectul pentru natură. Formarea personalului de predare pentru educaţia relativă la mediu este o sarcină permanentă a şcolii noastre. Ea trebuie să pună problema mediului atât din punct de vedere al dezvoltării social-economice naţionale, cât şi din cel al interesului umanităţii.

Este evident că cele mai bune programe de studiu şi cel mai bun program pedagogic nu pot avea efectul dorit dacă cei care au sarcina de a preda educaţia relativă la mediu nu conduc în condiţiile cele mai bune procesul de învăţământ. Nu trebuie să formăm neapărat specialişti în educaţia relativă la mediu, dar trebuie să dăm educatorilor competenţa necesară pentru a defini conţinutul şi experienţa pozitivă privind mediul şi problemele sale.

Formarea interdisciplinară a profesorilor şi a tuturor persoanelor care lucrează în învăţământ, importanţă deosebită acordării legăturii dintre învăţământ, cercetare, producţie, precum şi dominaţia tehnică şi practică aflată în alcătuirea proiectelor sunt geneza unei părţi a educaţiei ecologice care ajunge în materialele predate.

Protecţia mediului apare astfel ca o preocupare firească a şcolii româneşti; ea se realizează de către fiecare disciplină în parte şi este cizelată în stuctura şi în amănunt de educaţie ecologică, de concepţia sistemică şi de fibrele indisolubile care leaga învăţământul de cercetare şi de viaţa cotidiana.

392

10. AGRICULTURA SECOLULUI XXI

Activitatea de maximă importanţă în economia ţărilor şi a planetei Terra, agricultura se îndreaptă cu numeroase speranţe, cu multe realizări şi, fireşte, cu neimplinite aspiraţii, dintre care nesatisfacerea completă a tuturor nevoilor de hrană pare a fi cea mai importantă.

Producţiile - ca volum - au crescut neîntrerupt dar ele au fost însoţite de o creştere demografică permanentă care le-a anulat, în mare parte, sporurile. Apare evident că înmulţirea populaţiei este o coordonată care influentează situaţia alimentaţiei pe Terra.

Într-adevăr, populaţia celei de a “treia lumi” creşte cu o viteză de 2,6% pe an şi va ajunge cifra de 4 miliarde în jurul începerii secolului XXI.

Potrivit rapoartelor FAO, creşterea producţiei agricole în aceasta "a treia lume" a atins în perioada 1950-1975, pentru fiecare locuitor cifra de 0%.

Aceasta înseamnă că producţia globală (sporul ei) a fost egală în procente cu creşterea demografică, fără a o putea depaşi. Un statu quo la un nivel inacceptabil.

Pentru a ieşi din acest impas şi a creşte producţia de alimente exista două principale metode: prima este aceea dea mări randamentul prin intermediul tuturor cuceririlor ştiinţei, cealaltă constă în a cultiva pământuri noi. Din păcate, ambele metode sunt ineficiente în actuala conjunctură, în care statele sărace nu se pot debarasa de povara sărăciei şi în care creşterea lor demografica este mai mult decât tripla faţă de cea a ţărilor dezvoltate.

393

În ceea ce priveşte posibilitatea de mărire a randamentului, aceasta este gravată de lipsa de mijloace iar speranţa găsirii de terenuri noi este o mare iluzie, pentnu că se uită pur şi simplu că oamenii au ocupat deja cele mai bune terenuri ca de pilda, marile pământuri ale Amazoniei nu se pot cultiva decât în condiţiile unei mari risipe de energie şi dezechilibrând profund balanţa naturii.

De altfel, grandioasele proiecte de cultura plantelor în această parte a Braziliei au fost abandonate şi doar trestia de zahăr a rămas să fie cultivată pe anumite porţiuni, pentru a suplini criza de energie (din această plantă brazilienii extrag alcoolul pentru automobilele lor). În Asia terenurile cultivabile nefolosite sunt practic inexistente, iar unele zone sunt peste măsură de populate. Arhipeleagul indonezian este un exemplu în această privintă în insula Jawa s-a hotărât să se îngroape morţii în picioare din lipsa de loc şi pentru a nu se micşora terenurile agricole.

În condiţiile actuate, presiunea demografică este evidentă chiar dacă optimiştii de profesie socotesc că Terra poate susţine, 15-20-30-n miliarde de oameni.

Teoretic, se pot susţine, probabil, multe din aceste cifre. Realităţile sunt însa altele şi ele ies la suprafaţă prinzând aspecte dintre cele mai neaşteptate.

Există posibilitatea de a exploata Oceanul Planetar. Desigur, există; el este chiar exploatat. Cantităţile

uriaşe de proteine sunt departe de a fi la îndemâna omenirii de astăzi şi, în cazul în care cursa demografică continuă departe de a fi satisfăcătoare şi pentru omenirea de mâine. Poate fi fertilizat enormul deşert al Saharei! El

394

poate fi fertilizat. Dar cu ce cheltuieli de energie? Şi cine urmează să le suporte?

Reiese din aceasta că echilibrul între populaţie şi hrană este, în multe zone ale lumii, mai uşor de stabilit printr-o planificare familială decât prin oricare altă metodă. Odată rezolvată această problemă, atenţia trebuie îndreptată spre situaţia precară economică (şi socială) în care se găsesc ţările în curs de dezvoltare. Numeroase sunt naţiunile care au nevoie de ajutor financiare masive şi de asistenţă tehnică de mare competenţă, în condiţiile în care toate acestea să fie făcute fără gândul la un alt profit decât acela de a scăpa umanitatea de spectrul foamei.

Colaborarea internaţională, tot mai frecventă, oferă o speranţă tuturor celor care doresc să folosească această şansă în realizarea unei societăţi evoluate.

Ajutorul primit nu trebuie înţeles ca o interminabilă ofertă de alimente pentru întreţinerea unei populaţii care nu produce suficient, ci dimpotrivă ca un stimulent pentru a se ridica la nivelul ţărilor cele mai dezvoltate prin realizări economice şi sociale.

O dezvoltare economică viabilă trebuie să cuprindă în ea, de oparte, o generozitate de esenţă, şi de cealalta parte, dorinţa acerbă de a construi economii moderne şi societăţi de înaltă productivitate. Sistemele sociale sunt şi ele implicate în aceste fenomene de într-ajutorare; cu cât ele sunt mai evaluate, cu cât au orizonturi mai largi, cu atât vor fi mai deschise către progrese. Probabil că de-a lungul timpului cursa aceasta spre egalizare către plafoane înalte va continua fără încetare şi că unele ţări şi regiuni vor shimba între ele pozţiile pe care le ocupă astazi. Lucrul este uşor de înţeles dar el se poate întâmpla numai într-o

395

perioadă în care valorile absolute vor fi respectate, împreună cu adevărul şi realitatea.

Agricultura secolului XXI va ieşi din această nouă eră de colaborare şi modernizare cu siguranţă mai rodnică şi mai generoasă pretutindeni, pe toate meridianele globului. Cum va arăta ea? am putea să cităm din cifrele care îşi imaginează viitorul terenurile cultivate s-ar putea eventual mări în comparaţie cu suprafeţele cultivate în prezent; producţia mondială va creşte de 2-3 ori faţă de anul 1970; o agricultură modernă va fi înzestrată cu instalaţii şi clădiri care vor sugera până la identitate marea industrie, atât prin aspect cât şi prin productivitate; mecanizarea şi automatizarea guvernate de cibernetizare care vor putea lucra într-un program comandat după cerinţele fundamentale pe care le-am discutat în diferitele capitole-productivitatea ridicată şi păstrarea celor mai bune condiţii ale mediului; Oceanul Planetar va începe să fie treptat "cultivat" inaugurându-se cu adevărat o era a acvaculturii şi a agriculturii marine. Productivitatea actuală a apelor poate fi mărită substanţial în cazul unei exploatări ecologice.

Deceniile următoare vor aduce schimbări substanţiale şi în ceea ce priveşte felul de nutriţie, pentru a-l adapta mai bine evoluţiei societăţii.

După cum se observa, agricultura se gândeşte peutru anii viitori, la scară planetară; ea este în corelaţie cu toţi factorii existenţi, supusa tuturor influenţelor şi presiunilor care se nasc pe glob. Ea nu poate fi decât ecologică, în sensul ca este rezultatul interacţiunilor şi interrelaţiilor şi, de asemenea, în sensul că ea este capabilă să cunoască aceste relaţii, să le modeleze şi să le adapteze pentru a

396

aduce din cosmos şi din inteligenţa umană energie pentru a o îngloba în alimente contribuind la instalarea prosperităţii generale în societate.

Agricultura ecologică este privită din toate aceste perspective pe care am încercat să le deschidem de pe toate platformele pe care le cunoaştem; ea este agricultura de mâine, activitatea umană guvernată de geniul uman, generatoarea uneia din părţile componente esenţiale ale omului pe Terra.

Agricultura ecologică a devenit o realitate şi va asigura în ceea ce priveşte viitorul omenirii, în măsura în care nici una din problemele dificile cu care umanitatea nu este confruntată nu vor fi excamotate şi în măsura în care se va înţelege că nimic nu se poate obţine fără muncă şi mai ales fără ingeniozitate şi inteligenţă. Cu 2300 de ani în urmă, filozoful grec Diogene răspundea unui elev al său care întrebase care este cel mai bun moment pentru a mânca, “dacă eşti bogat când vrei; dacă eşti sărac când poţi”.

Filosofia antichităţii nu trebuie să se mai potrivească în această privinţă contemporaneităţii şi cu atât mai puţin anilor ce vin. Răspunsul la întrebarea pusă lui Diogene va fi dat de medicina nutriţiei şi în el nu va figura cuvântul sărac.

Dacă societatea umană se va ghida după corolarul calităţilor sale de ratiune, inteligenţă şi responsabilitate, problema alimentaţiei va fi rezolvată cu uşurinţă şi în cele mai bune condiţii.

397

11. ŞTIINŢA ŞI AGRICULTURA

Remarcabile succese pe care le-a obţinut umanitatea în numeroase domenii sunt folositoare -în diferite grade şi maniere- şi în dezvoltarea agriculturii.

Ştiinţa este chemată să asigure o bază materială modernă creând pe de-o parte o gamă de maşini de mare randament, iar pe de alta asigurând o logistică perfectă tuturor acţiunilor întreprinse.

Direcţiile principale către care urmează a se dirija noile cuceriri vor urmări realizarea unei baze energetice, unui material genetic şi găsirii unor forme de organizare superioară care să asigure funcţionarea optimă a ceea ce urmează să numească în curând industria agricolă şi să cuprindă în denumirea sa obţinerea tuturor produselor pământului, de la forma primară la forma prelucrată.

Care sunt realizările pe baza cărora se pot face unele prognoze şi prin care să se poată prospecta orizontul dezvoltării agriculturii?

În domeniul energetic căile de străbătut sunt încă neclare. O criză a petrolului, ea însăşi nebuloasă, dirijată în egală măsură de scopuri politice şi de o contabilitate care prevede sfârşitul curând al rezervelor (deşi este greu de afirmat că perioadele indicate -de altfel mereu prelungite- au un contact direct cu realitatea, în contextul descoperirii de noi şi noi zăcăminte); cercetări febrile pentru descoperirea unui nou combustibil (cum ar fi hidrogenul din apă); răspândirea rapidă a enegiei atomice. Toate acestea nu pot imagina cu precizie care va fi baza energetică de folosit în agricultura viitorului dar este

398

evident că, la nivelul actual de dezvoltare înglobarea unei energii fosile de valoare considerabilă pentru obţinerea unor alimente cu o energie modestă nu poate fi tolerată; dimpotrivă, se cere ca energia inclusă să fie multiplicată, prin capacitatea energiei solare, în fenomenul de fotosinteză. Problema energetică este o problemă de mare însemnătate, pentru că prin intermediul ei se poate amenaja mediul în aşa fel încât alimentele obţinute să fie în cantităţi abundente şi de calitate superioară.

Materialul genetic este în continuă transformare şi ştiinţa a promovat tehnica ingineriei genetice în scopul obţinerii de noi organisme; pentru prevenirea bolilor şi pentru folosirea cât mai redusă a pesticidelor, protecţia plantelor a găsit metode cu totul inedite în lumea vegetală, cum ar fi de pildă autoapărarea prin vaccin.

În prezent s-a brevetat un organism produs prin manipulări genetice, o nouă specie a genului Pseudomonas, importantă pentru bagajul său enzimatic.

S-a reuşit, de asemenea, transformarea de gene de la organisme superioare (păsări) la Escherichia coli, pentru a se obţine prin intermediul acestei bacterii ovoalbumina. Se lucrează intens la obţinerea de bacterii fixatoare de azot pentru graminee, transmiterea genelor de rezistenţă la condiţiile favorabile, a genelor de productivitate, la transferul de plasmide (fragmente de ADN extracro-zomiale) capabile să se declanşeze, prin intermediul unei enzime, crearea unor substanţe care pot schimba cu totul calitatea alimentelor realizate. Aceste începuturi anunţă succese extraordinare pentu anii care vin.

În domeniul imunologic s-a obţinut substanţe care stimulează anticorpii formaţi de plantă.

399

Într-adevăr, oricare ar fi natura agresiunii la care sunt supuse, plantele reacţionează sintetizând în zona atinsă, noi substanţe (cum ar fi de pildă fitoalexinele) sau mărind concentraţia substanţelor de apărare înainte prezentate agresiunii (în mare parte compuşi fenolici). Plecând de la aceste observaţii s-au fabricat diferiţi compuşi care măresc reacţia plantei la diferite atacuri şi o fac în stare să reziste unui virus, unei bacterii s-au unui miceliu care pătrunde în ea.

Pentru mana roşiilor şi mana viţei de vie s-a creat preparatul Fosetil Al care injectat în frunze provoaca o marire considerabilă a substanţelor fenolice şi a unor, substanţe terpenice care, în sinergism, blochează dezvoltarea miceliului de Plasmopara. Acest tip de produse sunt sistemice, în sensul că pot fi vehiculate de sevă şi transportate în toate părţile plantelor, protejând chiar şi acele organe care s-au format după tratament.

Progresele ştiinţei vor face posibilă recuperarea deşeurilor de pretutindeni şi folosirea lor în agricultură. Printre acestea, nămolurile reziduuale din staţiile de epurare (cifrate la milioane de tone/an) pot oferi, prin compostare, un îngrăşământ de buna calitate; de pe acum englezii reutilizează 40% din aceste nămoluri, iar olandezii peste 80 % .

Economia agrară este o disciplină pe care ştiinţa a dezvoltat-o şi a completat-o incluzând în ea elemente de calcul şi de programare şi folosind pentru conducerea sa maşini electronice, ordinatoare de cele mai moderne tipuri.

400

Determinant pentru economia agrară este realizarea unei structuri organizatorice care să permită desfăşurarea tuturor cuceririlor ştiinţei. La acest nivel ne reîntâlnim din nou cu agricultura ecologică, pe care o vom ocoli însă un moment pentru a spune că organizarea agriculturii viitoare va cuprinde forme în permanentă evoluţie, că este norml ca la fermele şi gospodăriile individuale, la asociaţii, staţiuni sau trusturi formele să se schimbe mereu potrivit cu înzestrarea tehnico-materială şi cu shimbările economico-sociale. Fireşte, aceste transformări trebuie făcute prin evoluţie şi raţional, îngloband tot ceea ce este mai bun din forma precedentă şi având o continuitate care să elimine interminabilele şi ineficienţele reorganizări şi restructurări. Pe această cale se poate asigura fluenţa productivităţii şi fluenţa progresului; în acest fel agricultura ecologică se instalează pretutindeni închipuind în contururi reale ceea ce definiţia sa spune că este: “agricultura care foloseşte din plin ştiinţa, toate ramurile adecvate ale acesteia, agricultura care are o organizare de maximă eficienţă prin ingeniozitate şi inteligenţă superioară, servind deopotrivă prezentul şi perspectiva societăţii umane”. Ştiinţa are însa pentru anumite perioade limite cum dealtfel are limite şi în desfăşurarea nemăsurată a timpului. Ea poate adapta, creea şi inova dar numai în legatură cu forţa umană care o promovează şi o dezvoltă, în condiţii care reies din evoluţia societăţii.

401

12. AGRICULTURA ŞI CIBERNETICA

Dintre ştiinţele care urmează să se implice din plin în organizarea şi funcţionarea agriculturii, în toate ramurile acesteia, cibernetica oferă cele mai mari perspective, mai ales în legatură cu posibilitaţile sale de apreciere şi control asupra fluxului de informaţii, materie şi energie care străbate ecosistemul agricol; ea face posibilă asistarea cu calculatoare a tuturor proceselor urmărite şi corectează instantaneu dereglările ivite în conducerea unor zone agricole de dimensiuni variabile. Cibernetica poate patrona staţii atotcuprinzătoare de avertizare privind invazia bolilor şi dăunătorilor sau emisiile diferiţilor poluanţi atmosferici. Înţeleasă ca ştiinţă care studiază mecanismele de comunicare şi control, atât în lumea vie cât şi în cea inertă, cibernetica fundamentează tehnica considerării terenurilor agricole drept ecosisteme, prin asistenţa sa în dirijarea şi conducerea tuturor proceselor -oricât de complicate ar fi- de producţie, transformare şi comercializare.

Cibernetica îşi are etimologia în cuvântul grecesc kibernao care înseamna a conduce, a dirija şi care a fost utilizat de filozoful Platon acum 2000 de ani pentru a denumi “ştiinţa conducerii corăbiilor”.

Mult mai târziu, în secolul al XIX-lea, fizicianul Ampere a dat acestui termen înţelesul de “ştiinţa conducerii societăţii”. În secolul nostru N.Wiener -considerat întemietorul ciberneticii moderne a definit-o

402

drept “ştiinţa comenzii şi comunicării la fiinţe şi maşini”, progresele sale excepţionale i-au mărit rapid sfera de influenţă, de acţiune, practic în toate domeniile de activitate umană.

Folosirea ciberneticii în agricultură înseamna de fapt aplicarea modelării matematico-statistice prin care se oferă posibilitatea studierii, prin asimilare, a diferitelor posibilităţi de dezvoltare şi a sistemelor agrare considerate (de la plantă, asolamentul, sera etc.). Modelarea cibernetică este metoda care permite, prin rezolvarea modelului sistematic, găsirea variantelor optime de selecte pentru diferite probleme şi fundamentarea riguroasă a deciziilor adoptate.

Eficienţa economică poate fi mai bine studiată dacă se recurge la optimizarea diferitelor elemente componente ale procesului tehnologic.

De exemplu, se poate calcula în mai multe variante –raportul dintre volumul producţiei, costul producţiei şi de vânzare şi beneficiul la diferite specii şi soiuri cultivate. Foarte bine se pretează modelele de optimizare în stabilirea planului de fertilizare pe un teren agricol şi nutriţia culturilor, pe toată perioada lor de vegetaţie. Sinergismele şi antagonismele care apar în cadrul biocenozelor din ecosistemele agrare pot fi analizate prin metode cibernetice şi se poate urmării dinamica tuturor componentelor lor pe diferite verigi trofice. S.Godeanu şi V.Soran afirma chiar că tratarea sistemică şi cibernetică a agriculturii permite tratarea ei unitară, înlăturarea poluării şi evitarea dezagregării ciclurilor trofice.

Coceptul cibernetic de feed-back (conexiune inversă), care ilustrează mecanismul reglării şi autoreglării în

403

dinamica oricăror sisteme, are rolul de a asigura momentul conducerii, controlului şi reglării, acestea din urmă putându-se rezolva prin ajustarea fluxului de natură energetică, financiar, a forţei de muncă, a informaţiei, etc.

Pentru a optimiza, la un anumit nivel, un proces cibernetica foloseşte două circuite informaţionale şi anume: circuitul de dirijare, previziune şi autoorganizare şi circuitul de reglare, control şi comandă; astfel, organizarea sistemică a procesului condus are în vedere şi se supune celor două subsisteme caracteristice unui sistem cibernetic, subsistemul procesor şi respectiv subsistemul regulator. Biocibernetica a pătruns în agricultură cu rezultate spectaculoase. Studiul transferului de energie din agroecosistem se poate face în amanunt prin metode cibernetice, eliminând verigile care consumă inutil energia şi îndreptând-o pe aceasta din urma spre producţia utilă societăţii.

Starea de nutriţie a solului, prin cantitatea şi calitatea substanţelor fertilizante se studiază prin programe bazate pe modele matematice, evidenţiind relaţia biologică cu cea tehnică, în care soluţiile optime se aleg din peste 1,2 milioane de variante.

Biologia şi agricultura au găsit în cibernetică metode şi instrumente de analiză sistemică, de folosirea unor scheme de informaţii şi comenzi a multiplelor procese componente. Conducerea sistemelor agrobiologice de mare productivitate nu poate fi concepută fără o acţiune şi gândire cibernetică. Recolta se realizează prin îmbinarea armonioasă a factorilor biologici, de mediu şi tehnologici, cu ajutorul unor complicate mecanisme, nu toate elucidate şi controlate.

404

Biocibernetica poate oferi în acest sens tehnici şi metode noi de analiză, inclusiv tehnica sistemelor electronice de calcul. Cibernetica interesează agricultura la nivelul ei suprem de conducere, ca un sistem, esenţial al economiei naţionale dar de asemenea şi la nivelul unor ferme. Am văzut, agricultura ecologică este formată din numeroase subsisteme ierarhizate în funcţie de poziţia pe care o au în unitatea de bază socotită drept ecosistem.

Topologia sistemului agricol reprezintă structura specifică a sistemului din agricultura în care cibernetica poate stabili şi cunoaşte în amănunt vectorii de intrare şi ieşire, conexiunile directe şi inverse ce se formează, legile care determină dinamica tuturor componentelor acestora şi funcţionalitatea fiecăruia, reuşind să găsească soluţii optimale din aceste interacţiuni şi din infuenţele mediului extern -fie ele naturale sau de origine umană (economico- socială).

Cibernetica este în strânsă conexiune cu sistemul informaţional care, în legătură cu bănci de date de specialitate, pune la dispoziţia factorilor de decizie echipament, documente, circuite informaţionale, puncte de culegere şi metode de prelucrare.

Implicarea ciberneticii în agricultură va deveni o realitate frecventă în deceniul viitor, uşurând generalizarea agriculturii ecologice, a agriculturii abundenţei, şi progresului şi păstrării nealterate a mediului înconjurător.

405

13. CONVENŢII ŞI TRATATE INTERNAŢIO-NALE PRIVIND CONSERVAREA MEDIULUI ÎNCONJURĂTOR ŞI RESURSELOR NATURALE

1. Convenţia internaţională privind protecţia vegetaţiei, 1951

2. Convenţia privind constituirea Organizaţiei Europene şi Mediteraneene pentru Protecţia Plantelor (cu amendamente), 1951

3. Convenţia privind pescuitul în apele Dunării, 19574. Convenţia privind platoul continental, 19585. Tratat privind Antarctica, 19596. Convenţia europeană privind protecţia animalelor în

transport internaţional, 19687. Convenţia privind conservarea resurselor biologice

ale Atlanticului de Sud-Est, 19698. Convenţia privind zonele umede de importanţă

internaţională mai ales ca habitat pentru speciile acvatice, 1971

9. Tratat pentru interzicerea plasării armelor nucleare şi altor arme de distrugere în masă pe fundul oceanelor, ca şi în subsolul lor, 1971

10. Convenţia internaţională pentru prevenirea poluării de către nave (MARPOL), 1973

11. Convenţia privind comerţul internaţional cu specii de faună şi floră sălbatică ameninţate cu dispariţia (C.I.T.E.S.), 1973

12. Convenţia cu privire la interzicerea utilizării tehnicilor de modificare a mediului în scopuri militare sau în alte scopuri ostile, 1976

406

13. Convenţia privind conservarea vieţii sălbatice şi a habitatelor naturale din Europa, 1979

14. Protocolul relativ la Convenţia asupra poluării atmosferice transfrontiere pe distanţe lungi (1979) privind reducerea emisiilor de COV (compuşi organici volatili), 1982

15. Protocolul relativ la Convenţia asupra poluării atmosferice transfontiere pe distanţe lungi (1979) privind finanţarea pe termen lung a programului concertat de supraveghere şi evaluare la mare distanţă a poluanţilor atmosferici în Europa (E.M.E.P.), 1984

16. Convenţia de la Viena privind protecţia stratului de ozon, 1985

17. Declaraţia de la Bucureşti privind colaborarea statelor dunărene în probleme de gospodărire a apelor Dunării şi în specia! de protecţie a apelor fluviului împotriva poluării, 1985

18. Protocolul relativ la Convenţia asupra poluării atmosferice transfrontiere pe distanţe lungi (1979) privind reducerea emisiilor de bioxid de sulf şi a fluxului lor transfrontieră, 1985

19. Convenţia privind protecţia râului Tisa şi a afluenţilor împotriva poluării, 1986

20. Protocolul de la Montreal relativ la substanţele care epuizează stratul de ozon, 1987

21. Protocolul relativ la Convenţia asupra poluării atmosferice transfrontiere pe distanţe lungi (1979) privind reducerea emisiilor de oxizi de azot şi a fluxului lor transfrontieră, 1988

407

22. Convenţia de la Basel privind controlul transportului transfrontier al deşeurilor periculoase şi al eliminării acestora, 1989

23. Amendament la Protocolul de la Montreal relativ la substanţele care epuizează stratul de ozon, 1990

24. Convenţia între Ministerul Mediului din România şi Departamentul de Stat pentru Protecţia Mediului înconjurător şi Resurselor Naturale din Republica Moldova privind colaborarea în domeniul protecţiei mediului, 1991

25. Convenţia între Guvernul României şi Guvernul Republicii Bulgaria privind colaborarea în domeniul mediului înconjurător, 1991

26. Deciziile IV/1/IV/30 ale celei de-a patra Reuniuni a Părţilor Protocolului de la Montreal cu privire la substanţele care diminuează stratul de ozon, 1992

27. Convenţia privind protecţia Mării Negre împotriva poluării, 1992

28. Convenţia privind diversitatea biologică, 199229. Convenţia-cadru a Naţiunilor Unite privind

schimbările climatice, 199230. Declaraţia ministerială privind protecţia Mării

Negre, 1993

408

Anexa 1

Plante rezistente şi plante cu rezistenţă medie la poluare cu SO2

Plante rezistenteAcer campestre Humulus vulgareA.planatoides Lonicera caprifolium

A.pseudoplatanus L.tatarica

Canna indica Populus tremula

Catalpa bignoninoides Sophora japonica

Chamaecyparis lawsoniana Syringa vulgarus

Cucumus melo Taxadium distichum

C.pepo Thuja occidentalis

Fagus sylvatica T.orientalis

Gledicia triacanthos Tulipa sp.

Hedera helix Zea maya

Plante cu rezistenţă medie

Aesculus hippocastanum Fagus silvaticaAllium cepa Fragaria vesca

A. porum Gladious sp.

A. sativum Gossypium hirsutum

Alnus glutinosa Ginkgo biloba

Apium graveolous Hippophae ramnoides

Avena elatior Hordeum vulgare

409

Plante cu rezistenţă medie

Begonia semperflorens Iris sp.Beta vulgaris Laburnus anagyroides

Betula alba Larix dahurica

Brassica sp. Lonicera sp.

Bromus sterilis Mentha aquatica

Carpinus betulus Nicotiana tabacum

Cornus sanguinea Petroselium sativa

Corylus avellans Phaseolus vulgaris

Cotinus coggygria Picea excelsa

Crataegus monogina Pinus cembra

P. strobes P. nigra

Pisum sativul Solanum tuberosum

Populus alba Sorbus aucuparia

P. nigra Spinacea oleracea

Prunus armeniaca Taraxacum officinale

P. avium Tilia platyphylos

P. domestica T. cordata

P. mahaleb Triticum sativum

P. spinosa Ulmus campestris

Pyrus malus Viburnum lantana

Rosa sp. V. opulus

Rubus idaeus Vicia sp.

Salix alba Vitis labrusca

Sambucus nigra Wistaria sinensis

Anexa 2410

Concentraţiile maxime admise (CMA) de poluanţi în aerul atmosferic (conform STAS 1274-87)

PoluantulConcentraţia maximă admisibilă

(CMA) mg/m3

Medie pe 30 min. Medie pe 24 oreAcid clorhidric 0,3 0,1

Aldehide 0,0035 0,012

Amoniac 0,3 0,1

Cadmiu - 0,00002

Clor 0,1 0,03

Dioxid de azot 0,3 0,1

Dioxid de sulf 0,75 0,25

Fenol 0,1 0,03

Fluor - 0,03

Hidrogen sulfurat 0,15 0,008

Plumb - 0,0007

Sulfură de carbon 0,03 0,005

Pulberi de suspensie 0,5 0,15

Pulberi sedimentabile (cantitatea maximă admisibilă g/m2/lună)

411

Anexa 3

Indicatori pentru procesul de autrofizare STAS 4706-88

IndicatorulValori admise

Lacuri naturale şi de acumulareOligotrofe Mezotrofe Eutrofe

Grad de saturaţie în oxigen %Substanţe nutritive:-azot total (N)mg/dm3.-fosfor total (P)mg/dm3

Biomasa fitoplanctonică cu suns. umedă/cm3

Min. 70

Max. 0,3

Max. 0,03

Până la 10 exclusiv

40…70

Max. 1

Max. 0,1

De la 10 inclusiv la 20 exclusiv

Max.40

Min.1,5

Min.0,15

Min.20

412

Anexa 4

Concentraţiile maxime de metale grele admise în nămolurile utilizate în agricultură şi în sol (mg/Kg s.u.)

Metale grele

Concentraţii maxime admise în nămoluriÎn nămoluri În sol

Pentru România (valori ICPA)

Pentru Comunitatea EC Europeană Directivă 87/278 CEE

Pentru România (valori ICPA)

Pentru Comunitatea EC Europeană Directivă 87/278 CEE

Arsen 10 - - -Cadmiu 10 20-40 3 3Cobalt 10 - 30 -Crom 500 - 100 -Cupru 500 100-1750 100 50-140Mangan 1200 - 1000 -Mercur 10 16-25 - -Molibden 20 - - -Nichel 100 300-4000 50 30-75Plumb 300 750-1200 100 50-300Seleniu 14 - - -Zinc 2000 2500-4000 300 150-300

413

Anexa 5

Indicatori toxici şi/sau dăunătoriIndicatori chimiciExtras din STAS 9450-88 –Apă pentru irigarea

culturilor agricole

Denumirea indicatorului

TipI II

Concentraţia maximă admisă, mg/dm3

Aluminiu 5,0 20,0Arseniu 0,1 2,0Beriliu 0,1 0,5Bor 0,75 2,0Cadmiu 0,01 0,05Cianuri 0,2 0,2Cobalt 0,05 5,0Crom 0,1 1,0Cupru 0,2 5,0Fier 1,0 5,0Fluor 1,0 5,0Litiu 2,5 2,5Mangan 0,2 3,0Molibden 0,01 0,05Mercur 0,02 0,05Nichel 0,2 2,0Plumb 2,0 5,0Seleniu 0,02 0,05Sulfuri şi hidrogen sulfurat (H2S)

0,1 0,5

Vanadiu 0,1 1,0Zinc 23,0 10,0Pesticide organohalogenate

0 0

414

Anexa 6Ariile protejate ale României

1. Rezervaţii ale biosferei

Denumirea rezervaţiei

Judeţul Suprafaţa (ha)

Act normative de înfiinţare

Delta Dunării

Tulcea Constanţa

591200 JCM 545/1938

Retezat Hunedoara 54400 JCM 593/1935Rodna Maramureş 56700 OMM 7-1990

2. Parcuri naţionale

Denumirea rezervaţiei

Judeţul Suprafaţa (ha)

Act normativ de înfiinţare

Domogled- Valea Cernei

Caraş-Severin Mehedinţi,Gorj

60100 DED 499/1982

Cheile Nerei Caraş-Severin 45561 DEC 499/1982

Apuseni Bihor, Alba, Cluj

37900 OMM 7/1990

Bucegi Prahova, Dâmboviţa. Braşov, Argeş

35700 OMM 7/1990

Semenic-Cheile Caraşului

Caraş-Severin 30400 DEC 499/1982

Ceahlău Neamţ 17200 DEC 499/1982

Cozia Vâlcea 17100 DEC 290/1971

Căliman Suceava 15200 DEC 659/1966

Piatra Craiului Braşov, Argeş 14800 DEC 433/1971

415

Cheile Bicazului

Harghita 11600 OMM 7/1990

Grădiştea de Munte-Cioclovina

Hunedoara 1000 OMM 7/1990

Porţile de Fier Mehedinţi 423 DEC 18/1990

DEC – Decret al Consiliului de StatOMM – Ordinul Ministrului MediuluiJCM – Jurnalul Consiliului de Miniştri

416

BIBLIOGRAFIE

1. Altieri. M. L’agroecologie. Editura Debard. 1986.

2. Anghel. Gh. ş.a. Geobotanica. Editura Ceres. Bucureşti. 1971.

3. Azzi. G. Ecologie agricolă. Editura J.B.Balliere et fils. Paris. 1954.

4. Baicu. T. Combaterea integrată a bolilor şi dăunătorilor şi limitarea poluării cu pesticide. Editura Ceres. Bucureşti. 1982.

5. Berca. M. ş.a. Combaterea integrată a buruienilor. Al VIII-lea Simpozion naţional de herbologie. Călimăneşti-Vâlcea. 1992.

6. Bâlteanu. Gh. (coordonator). Mică enciclopedie agricolă. Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică. Bucureşti. 1988.

7. Blitz. E. Epurarea apelor uzate menajere şi orăşeneşti.Editura Tehnică. Bucureşti. 1996.

8. Botnariuc. N. Concepţia şi metoda sistemică în biologia generală. Editura Acadamiei. Bucureşti. 1976.

9. Botnariuc. N. Genofondul şi problemele ocrotirii lui. Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică. Bucureşti. 1989.

10. Botnariuc. N., Vădineanu. A. Ecologie. Editura Didactică şi Pedagogică. 1982.

417

11. Borza. Al., Boşcaiu. N. Introducerea în studiul covorului vegetal. Editura Academiei R.S.R. Bucureşti. 1965.

12. Budoi. Gh. Bazele ecologiei agricole. Imprimeria Institutului Agronomic “N. Bălcescu”. Bucureşti. 1990.

13. Calancea. L. Toxinele solului. Editura Ceres. Bucureşti. 1972.

14. Ciplea. L. Poluarea mediului ambiant. Editura Tehnică. Bucureşti. 1978.

15. Commoner. B. Cercul care se închide. Editura Politică. Bucureşti. 1980.

16. Coste. I. Omul, biosfera şi resursele naturale. Editura “Focla”. Timişoara. 1982.

17. Coste. I. Curs de Ecologie agricolă. A.M.D. Institutul Agronomic Timişoara. 1986.

18. Coste Ioan, Borza Iacob, Arsene G. Gabriel. Ecologie generală şi agricolă, Editura Orizonturi Universitare, Timişoara, 2001.

19. Cotigă. C. Ecologie şi protecţia mediului. Curs. Reprografia Universităţii din Craiova. 1998.

20. Cotigă C. Ecologie şi protecţia mediului. Editura Sitech, Craiova, 2005.

21. Cotigă. C. Reconstrucţia ecologică a haldelor de cenuşă prin înfiinţarea şi exploatarea pajiştilor. Analele Universităţii din Craiova. vol.XXXII. 2002.

418

22. Cotigă. C. The capitalization of the ash layers from the aria of central Oltenia by tilling perennial forage plants. Analele Universităţii “A. Vlaicu”. Arad. 2004.

23. Dajos. R. Precis d’ecologie. Editura Gauthier – Villars. Paris. 1978.

24. Dinu. V. Mediul înconjurător în viaţa omenirii contemporane. Editura Ceres. Bucureşti. 1979.

25. Eliade. Gh. ş.a. Bazele biologice ale fertilităţii solului. Editura Ceres. Bucureşti. 1983.

26. Furon. R. Problema apei în lume. Editura Ştiinţifică. Bucureşti. 1967.

27. Ghinea L. Apărarea naturii. Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică. Bucureşti. 1978.

28. Ghinea. L., Vlăduţoiu. I., Berca. M. Efectele reziduale ale erbicidelor. Editura Academiei Române. Bucureşti. 1987.

29. Godeanu. S., Soran. V. Incursiunea în cercetarea ecologică actuală. În “Ecologie şi protecţia mediului” Universitatea din Craiova. 1982.

30. Gruia E. ş.a. Apa şi poluarea. Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică. Bucureşti. 1979.

31. Iaroşenko. P.D. Geobotanica. Editura Academiei. Bucureşti. 1962.

32. Ionescu. Al. Efectele biologice ale poluării mediului. Editura Academiei Române. Bucureşti. 1979.

419

33. Ionescu. Al. Agricultura ecologică. Editura Ceres. Bucureşti. 1982.

34. Ionescu. Al. Ecologia, ştiinţa ecosistemelor. Bucureşti. 1988.

35. Ionescu. Al. Ecologie şi societate. Editura Ceres. Bucureşti. 1982.

36. Ivan Doina. Fitocenologie şi vegetaţia R.S.R. Editura Didactică şi Pedagogică. Bucureşti. 1979.

37. Leme. G. Precis d’ecologie vegetale. Masson. Paris. 1978.

38. Mohan. Gh. Ecologie şi protecţia mediului. Editura “Scaiul”. Bucureşti. 1993.

39. Neacşu. P, Apostolache-Stoienescu-Zoe. Dicţionar de ecologie. Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică. Bucureşti. 1982.

40. Neacşu. P., Olteanu. I. Ecologie. Tipografia Universităţii din Craiova. 1996.

41. Negulescu. M. Ploile acide. Reviste “Mediul înconjurător”. vol. I. Nr.1. 1990.

42. Oprea C. V., Lupei. N. Echilibre şi dezechilibre în biosferă. Editura “Facla”. Craiova. 1975.

43.Papacostea. P. Agricultura biologică. Editura Ceres. Bucureşti. 1981.

44. Papacostea. P. Integralitatea, principiul de bază al organizării şi reflectării ei în activitatea agricolă a

420

omului. În “Ecologie şi protecţia ecosistemelor”. Universitatea din Craiova. 1982.

45. Pintilie. C. ş.a. Combaterea integrată a buruienilor. Al. VII-lea Simpozion naţional de herbologie. Târgovişte. 1990.

46. Pop. I. Biogeografie ecologică. vol. I. Editura “Dacia” Cluj-Napoca. 1977.

47. Puia. I. ş.a. Agroecosisteme. Circuitul azotului în ecosisteme de pajişti. Amestecuri monoculturi. Omenirea şi agroecosistemele. A.M.D. Institutul Agronomic Cluj-Napoca. 1977.

48. Puia. I., Soran. V. Agroecologie. Ecosisteme şi agroecosisteme. Tipo. Agronomia Cluj-Napoca. 1975.

49. Puia. I., Soran. V. Agroecosistemele şi alimentaţia omenirii. Editura Ceres. Bucureşti. 1981.

50. Puia. I., Soran. V. Agroecologia. A.M.D. Institutul Agronomic Cluj-Napoca. 1984.

51. Răuţă. C., Cârstea. St. Impactul agriculturii asupra mediului înconjurător. Revista “Mediul înconjurător”. vol. I. nr.2. Bucureşti. 1990.

52. Resmeriţă. I. Conservarea dinamică a naturii. Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică. Bucureşti. 1983.

53. Stugren. B. Ecologia generală. Editura Didactică şi Pedagogică. Bucureşti. 1975.

54. Stugren. B. Bazele ecologiei generale. Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică. Bucureşti. 1982.

421

55. Stugren. B. Ecologia teoretică. Casa de editură “Sarmis”. Cluj-Napoca. 1994.

56. Schiopu. D. Ecologie şi protecţia mediului. Editura Didactică şi pedagogică. Bucureşti. 1997.

57. Şchiopu. D., V. Narcisa Băbeanu, Berca M., Borza. I., Coste. I., Cotigă. C., Dumitrescu. N., Olteanu. T., Stirban. M. Ecologie şi protecţia mediului. Editura “Ion Ionescu de la Brad”. Iaşi. 2002

58. Zamfirescu. N. Bazele biologice ale producţiei vegetale. Editura Ceres. Bucureşti. 1977.

59. xxx-. Enciclopedia agricolă. Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică. Bucureşti. 1988.

60. xxx-. Auxiliares contre ravageurs. În “Revue siusse d’agriculture”. Vol.20. 1988.

61.xxx-. Anuarul Statistic al României.

422