Agrosistem

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
O podgorie intensivă în Valea Po .

Agrosistemul sau agroecosistemul , în ecologie , este un ecosistem terestru puternic antropizat, a cărui dinamică, deși are loc practic în conformitate cu legile ecologiei, este controlată artificial și vizează producerea de biomasă și energie pentru a fi utilizate în scopuri economice .

Analogii între ecosistemul natural și agrosistem

Dintre agrosisteme, pășunile regimentate cu o încărcătură mică de animale sunt printre cele care se apropie cel mai mult de conceptul de ecosistem natural.

Ecosistemul terestru natural și agrosistemul au multe asemănări care pot fi rezumate în următoarele puncte:

  • Ambele sunt situate într-un mediu fizic natural ( biotop ) care este identificat cu un set de factori de mediu de natură non-biotică, reprezentat practic de sol , climă și hidrologie .
  • Ambele includ un biotic articulat, sub formă de piramide alimentare pe niveluri trofice multiple care corespund respectiv organismelor producătoare, consumatorilor consumatori primari și secundari.
  • Ambele sunt caracterizate de un anumit grad de biodiversitate .
  • Ambele beneficiază de un flux de energie primită reprezentat practic de radiația solară .
  • În ambele, are loc un flux de energie și materie care, prin schimburi trofice, se traduce material într-o rețea alimentară mai mult sau mai puțin complexă.
  • Ambele au tendința de a evolua într-o succesiune ecologică care duce la stabilirea soldurilor, astfel încât să permită, în interiorul acestora, conversia totală a disponibilității energiei în biomasă, sub rezerva condițiilor climatice și solului.
  • Ambele, cu rare excepții, sunt supuse intervenției directe sau indirecte a Omului.

Diferențele dintre ecosistemul natural și agrosistem

Pădure de tufiș în sudul Sardiniei . Pădurea este etapa finală a unei succesiuni ecologice în care condițiile pedoclimatice permit evoluția acesteia.

Ecosistemul natural și agrosistemul diferă semnificativ. Elementele ecologice care caracterizează un agrosistem pot fi rezumate în unele aspecte fundamentale. Cel mai evident este gradul de interferență al factorului antropic cu dinamica internă a agrosistemului. Această interferență se manifestă prin controlul compoziției biocoenozei, a factorilor fizici de mediu, a fluxului de energie și materie și se realizează cu tehnica agricolă în sens larg. Obiectivul intervenției antropice este de a maximiza producția de energie și materie de către ecosistem prin crearea unui surplus care nu se epuizează în cadrul comunității agrare, ci poate fi eliminat sub formă de producție economică.

Existența unui surplus energetic într-un ecosistem este cauza unei succesiuni ecologice , adică o serie de adaptări care se manifestă cu o alterare a biocoenozei. Noul ecosistem prezintă, în caz de succesiune evolutivă, următoarele caracteristici:

  • creșterea biodiversității, adică a numărului de specii ;
  • reducerea populațiilor speciilor individuale;
  • creșterea raportului dintre speciile cu strategia K și cele cu strategia r ;
  • creșterea capacității de reacție ecosistem omestatica ;
  • stabilirea unei rețele alimentare mai complexe;
  • reducerea surplusului de energie.
Colecție de paie . Eliminarea produselor vegetale și a subproduselor este unul dintre principalele elemente distinctive între agrosistem și ecosistemul natural.

În cele din urmă, în orice ecosistem deschis, existența unui surplus energetic reprezintă o situație de dezechilibru care duce la stabilirea unei noi cenoze, capabilă să exploateze mai bine resursele energetice și de mediu și să reziste mai bine cauzelor dezechilibrului.

Prin urmare, agrosistemul este configurat ca un ecosistem deschis, cu un grad foarte scăzut de biodiversitate și lipsit de acea conotație tipică ecosistemelor mature. Din punct de vedere ecologic este un ecosistem menținut forțat în prima etapă a evoluției. Rolul intervenției antropice este de a menține o situație de puternic dezechilibru, esențială pentru obținerea unei producții economice semnificative, și este configurat cu aplicarea unei tehnici agronomice, protecția plantelor, investiții economice care vizează creșterea productivității biotopului și, în cele din urmă, odată cu îndepărtarea sistematică a culturilor sau a produselor pentru animale.

O „anomalie” particulară a agrosistemului, din punct de vedere ecologic, este existența schimburilor continue de materie cu exteriorul, care iau forma, pe de o parte, cu îndepărtarea unei părți din biomasa produsă și, pe de altă parte, cu un flux de materii primite, în principal sub formă anorganică, care vizează prevenirea sau încetinirea sărăcirii progresive a solului. Aceasta înseamnă că ciclurile biogeochimice sunt mai complexe și includ o fază care are loc în afara agrosistemului.

Este evident că menținerea unui nivel scăzut de entropie implică o investiție energetică continuă pentru a menține starea de dezechilibru necesară pentru a obține producția economică. Producție care altfel s-ar epuiza în cadrul aceluiași sistem. Această intrare de energie este denumită energie auxiliară .

Instabilitatea agrosistemelor

Culturile cu efect de seră și fără sol se numără printre agrosistemele care se îndepărtează mai mult de conceptul de ecosistem.

Din cele spuse, este clar că un grad marcat de instabilitate datorat presiunii ecologice este inerent agrosistemului. Într-o situație ideală, din punct de vedere economic, cenoza unui agrosistem ar trebui să fie compusă exclusiv dintr-o singură specie de plante, cea cultivată, în cazul unei culturi, sau din câteva specii de plante și animale, în cazul a unei reproduceri. În realitate, această situație ideală nu apare niciodată în agrosisteme: în anumite limite, se apropie de ea numai fermele fără pământ (de exemplu, creșterea intensivă a porcilor ) și culturile fără pământ ( hidroponică și aeroponică ), care, totuși, iau caracteristici astfel încât să nu poată fi definite ca agrosisteme reale.

Instabilitatea poate fi observată clar, de exemplu, odată cu abandonarea cultivării unei livezi . În anii imediat următori unei dezvoltări rapide a buruienilor erbacee spontane se observă care intră într-o competiție puternică cu pomi fructiferi, deoarece sunt capabili să exploateze mai bine solul și resursele climatice. Pomii fructiferi vor fi supuși unei deteriorări progresive din cauza suspendării intervențiilor de cultivare și, mai ales, din cauza atacurilor suferite de dăunători și paraziți ; producția lor este anulată sau redusă drastic și capătă mai mult conotațiile unei producții naturale, cu fenomene de alternanță și descalificare din punct de vedere al produsului.

De cultivat operațiunile și alte cultivare creează condiții tranzitorii care favorizează speciile agricole și împiedică vegetația spontană, reducând într - un mod mai mult sau mai puțin marcat biologică biodiversității .

După câțiva ani, din vechea livadă rămân câteva exemplare neproductive, într-o stare de degradare mai mult sau mai puțin severă, integrate într-o asociație vegetală spontană de înlocuire, cea care caracterizează necultivatul, supus dinamicii determinate de condițiile naturale de mediu .

Din punct de vedere ecologic, a fost creată o succesiune care a condus la stabilirea unei biocenoze mai eterogene și mai mature, capabile să exploateze mai bine resursele de mediu disponibile: în cazul solului fertil și al unui mediu climatic favorabil, o vegetație înfloritoare, destinate să evolueze către o asociere mixtă de plante lemnoase și erbacee; în cazul solului sărac și al unui mediu climatic nefavorabil, se instalează vegetația erbacee tipică din prerie , capabilă să exploateze mai bine condițiile de mediu tranzitorii tipice sezonierului.

Deși într-un mod mai puțin evident, instabilitatea agrosistemului se manifestă implicit cu necesitatea intervenției antropice de întreținere. De exemplu, lucrarea și plivitul au ca scop prevenirea sau atenuarea concurenței dintre plantele cultivate, speciile cu potențial biologic redus și buruienile, dimpotrivă cu potențialul biologic ridicat. Tratamentele cu insecticide și pesticide sunt concepute pentru a preveni sau a atenua impactul relațiilor trofice de prădare și parazitare care ar concura cu oamenii, înțelese ca prădători în agrosistem. Operațiile de cultivare în sens larg (prelucrare, fertilizare , irigare , tăiere etc.) au scopul de a crea acele condiții care, pe de o parte, măresc direct productivitatea biotopului și, pe de altă parte, îmbunătățesc starea de bine a plante cultivate, necesare astfel încât să ofere performanța ridicată necesară. În general, această stare de instabilitate constă în menținerea unui grad scăzut de entropie care necesită în mod necesar un aport artificial de energie care este remunerat în mod natural de producția economică.

Agrosistemul în agricultura convențională

În trecutul recent, intensificarea sistemelor agricole din țările dezvoltate a evidențiat unele limite intrinseci ale agriculturii convenționale din punct de vedere ecologic.

Agricultura tradițională

Până la introducerea progresului tehnic, agricultura menține caracteristici de extensivitate care o configurează ca o activitate cu un impact redus asupra mediului.

Agricultura convențională tradițională, care în Italia poate fi identificată cu sisteme agricole obișnuite până în anii 1950 , menține slăbiciunea agrosistemului din punct de vedere ecologic într-o stare de latență, datorită unor mecanisme corective sau de stabilizare care apar în perioada lungă . Cu excepții speciale, în care se desfășoară agricultură „jaf”, aceasta poate fi considerată o activitate cu impact redus și de-a lungul secolelor a permis menținerea agrosistemelor în condiții de stabilitate.

Fertilizarea organică, chiar și fără a asigura - cel puțin în soluri slabe - performanța ridicată a fertilizării minerale, menține solul într-o stare de fertilitate generală stabilă, de care beneficiază, fără îndoială, aceleași culturi agricole. Fertilizarea minerală, pe de altă parte, oferă un potențial productiv considerabil pe termen scurt, care, dacă nu este exploatat în mod adecvat de speciile agricole, predispune agrosistemul la dezechilibre destabilizatoare. De exemplu, dacă, pe de o parte, fertilizările bogate în azot stimulează o creștere puternică a randamentelor, pe de altă parte, acestea cresc invazivitatea buruienilor nitrofile și fac plantele agricole mai vulnerabile la atacurile parazitare, în special de ciuperci patogene.

Integrarea creșterii animalelor în fermă, într-o agricultură de trai, este un element indispensabil pentru menținerea acelui grad de biodiversitate, astfel încât să apropie agrosistemul de un ecosistem închis.

Rotațiile tradiționale ale culturilor au avut scopul implicit de a optimiza alocarea resurselor într-un ciclu multianual și de a conține presiunea ecologică de la speciile „dăunătoare”: de exemplu, peluza multianuală a avut un efect de îmbunătățire a fertilității chimico-fizice a solului și, în același timp, limitându-se la plantele erbacee invazive, cultura de reînnoire , cum ar fi porumbul , sfecla de zahăr , cartoful , a îmbunătățit starea fertilității chimice a solului și, datorită prelucrării atente , a conținut răspândirea buruienilor, culturile necorespunzătoare considerate epuizante, cum ar fi orzul și grâul , au exploatat fertilitatea reziduală și au constituit în același timp un sistem de profilaxie care a împiedicat acumularea de paraziți patogeni (ciuperci, nematode , insecte terestre) în sol, pe care ar avea loc cu o posibilă frecvență întoarcerea culturii de reînnoire.

Orientarea productivă mixtă și ordinea de cultivare diversificată au constituit o formă rudimentară de protecție a biodiversității . De exemplu, prezența creșterii animalelor integrate în fermă a justificat utilizarea unei părți a zonei agricole ca peluză sau pășune permanentă multiplantată și includerea peluzelor sau buruienilor alternate în rotațiile culturilor; în același timp, a îmbunătățit produsele secundare prin optimizarea utilizării acestora cu reutilizări ( paie , gunoi de grajd etc.). Asocierea erbaceo-arbore sau cultivarea plantelor erbacee și fructifere în parcelele învecinate au permis insectelor auxiliare (prădători și parazitoizi ) să-și finalizeze ciclurile biologice în cadrul companiei.

Destinația unei părți a zonei în pădure , prezența naturale garduri vii exploatate pentru delimitarea frontierelor și promontorii , diverse aranjamente de suprafață care asigurau prezența unor rânduri de plante arboricole sau viță de vie , precum Emilian postament și venețiană cavino , sunt toate elemente ale peisajului rural care au favorizat, din motivele exprimate mai sus, așezarea unei entomofaune utile stabile și refugiul pentru vertebratele insectivore.

În cele din urmă, alegerea speciilor , soiurilor , raselor , pe lângă faptul că are o gamă largă de tipuri genetice, a fost optimizată în funcție de condițiile de mediu. Cu alte cuvinte, alegerea sa bazat în principal pe criterii culturale, pentru care au fost favorizate tipurile genetice care au oferit cea mai bună fiabilitate, testate pe scară largă într-un context local, teritorial sau regional. Acest lucru a permis, odată cu selectarea lentă a masei , constituirea unei germoplasme pestrițe ca întreg și conținând factori intrinseci de rusticitate, rezistență sau adaptare la adversități specifice de mediu, parazitare sau nu.

Agricultura modernă

În țările cu economie de piață, agricultura a fost transformată cu investiții masive de capital și mijloace tehnice. Conform regiunilor geografice, aceste investiții au produs trecerea de la un regim extins la unul intensiv, crescând, în funcție de contexte, productivitatea factorului „ teren ” sau a factorului „ muncă ” sau a ambelor. Utilizarea mijloacelor tehnice a implicat o utilizare masivă a mecanizării, chimiei și îmbunătățirii genetice . Progresul tehnologic și biotehnologic a permis agriculturii să se elibereze de canoanele rigide ale sistemelor tradiționale, revoluționând structura sa structurală și organizațională, dar a determinat un impact de natură să intensifice dezechilibrele, din punct de vedere ecologic, și, prin urmare, instabilitatea agrosistemelor. Există mai multe aspecte critice ale acestei transformări, la fel ca și impactul pe care fiecare dintre ei l-a avut în diferite contexte.

Mecanizarea în Vestul Mijlociu al SUA a produs fenomene erozive al căror impact s-a extins până în Golful Mexic .

Mecanizare

Mecanizarea procesării are un impact semnificativ care se manifestă sub diferite aspecte, uneori pozitive și alteori negative. Pe de o parte, prelucrarea mecanică permite o creștere semnificativă a productivității muncii, îmbunătățește fertilitatea fizică a solurilor argiloase pe termen scurt, permite distribuirea îngrășămintelor și amelioratorilor de sol pe tot stratul lucrat, creează un mediu ospitalier pentru rădăcinile plantelor agricole. , reduce considerabil invazia buruienilor. Aceste efecte benefice se găsesc mai ales pe termen scurt, în general în contextul unui ciclu sezonier și, în orice caz, dacă procesele sunt realizate într-un mod rațional. Printre principalele efecte negative, care pot fi observate mai ales pe termen lung și care sunt amplificate în cazul execuțiilor iraționale, sunt citate următoarele:

  • reducerea conținutului de substanță organică și degradarea fertilității fizice și chimice;
  • predispoziția terenurilor în pantă spre eroziune ;
  • alterarea selectivă a compoziției florei infestante.

Este de la sine înțeles că relația dintre beneficii și efecte negative tinde, în funcție de caz, într-o direcție sau în sens opus și că fiecare aspect poate avea efecte diferite de la context la context. În orice caz, rolul prelucrării mecanice este temporar și efectele pozitive sunt menținute numai cu o intervenție continuă și, prin urmare, cu un aport semnificativ de energie.

Mai mult, nu trebuie să trecem cu vederea rolul pe care mecanizarea l-a avut asupra biodiversității agro-sistemelor: gardurile vii, asociațiile, amenajările hidraulico-agricole tradiționale sunt un obstacol în calea mecanizării, care necesită parcele de formă regulată și dimensiuni raționale, fără obstacole în calea permite manevrarea vehiculelor în capete. Prin urmare, odată cu trecerea timpului, mecanizarea duce la o simplificare substanțială a elementelor peisajului rural în detrimentul, mai presus de toate, al biodiversității.

Fertilizare

Un exemplu de energie auxiliară: azotatul de amoniu , un îngrășământ sintetic utilizat pe scară largă în agricultură.

Fertilizarea efectuată cu fertilizarea minerală reprezintă, împreună cu prelucrarea mecanică, cel mai controversat aspect al agriculturii intensive. În prezent, fertilizarea organică reprezintă un factor de slăbiciune în agricultură într-un regim intensiv, datorită dificultății obiective de administrare a cantităților de materie organică compatibile cu necesitățile culturilor cu randament ridicat. De fapt, fertilizarea minerală a înlocuit aproape complet fertilizarea organică, mai ales din motive tehnice, organizaționale și economice. Existența efectivă a impactului fertilizării minerale asupra sănătății și calității produselor, cu excepția cazurilor excepționale [1] , se bazează pe noțiuni care nu sunt suficient susținute de cercetări experimentale.

Indiferent de valabilitatea tezei privind sănătatea sau nu a fertilizării minerale, este sigur că aceasta din urmă poate înlocui pe deplin fertilizarea organică, cel puțin din punctul de vedere al fertilității chimice. Din acest motiv, îngrășămintele chimice s-au răspândit pe scară largă în toate contextele în care fertilizarea organică a avut limite obiective de aplicare, în special cu separarea zootehniei de companiile de cultivare. Pe de altă parte, utilizarea sistematică a îngrășămintelor minerale contribuie, prin abandonarea totală a fertilizării organice, la scăderea conținutului de substanță organică din sol și crește, datorită dinamicii legate de ciclul azotului și sulfului , pierderile datorate levigarea. În general, prin urmare, înlocuirea completă a fertilizării organice cu fertilizarea minerală duce efectiv la o scădere a fertilității solului pe termen lung. Aceste efecte se observă în cea mai mare parte după abandonarea terenurilor, după care se produce o scădere a productivității biotopului până la cazurile extreme identificate în fenomenele de desertificare .

În cele din urmă, nu trebuie să neglijăm vulnerabilitatea mai mare, indusă de fecundele fertilizări azotate, pe care plantele agricole o manifestă față de diferite criptogame și diverse insecte. Acest lucru se datorează în esență rafinamentului plantei, care are țesuturi mai moi și mai ușor atacate, și creșterii vegetative mai mari, care creează condiții microclimatice în vegetație mai favorabile răspândirii unor organisme, în special a insectelor și a ciupercilor.

Monocultură și mono-succesiune

Cultivarea intensivă a roșiilor industriale în Valea Po. Acea roșie industrială este un exemplu de agricultură cu o cerință ridicată de energie auxiliară.

Direcția de producție specializată este tipică pentru o agricultură intensivă orientată spre piață, deoarece nu satisface nevoile de autosuficiență tipice agriculturii tradiționale. Trecerea la monocultură și mono-succesiune are avantaje economice neîndoielnice pe termen scurt și mediu, în special în companiile mijlocii sau mari: achiziționarea unui know-how sectorial avansat, optimizarea parcului de utilaje, realizarea economiilor de scară etc. Adoptarea succesiunii unice este posibilă prin progresul tehnic, care, prin utilizarea chimiei, mecanicii și biotehnologiei, permite exercitarea agriculturii parțial eliberată de schemele ecologice rigide care reglementează funcționarea agrosistemului. De exemplu, geodisinfestarea previne efectele negative ale acumulării de paraziți și agenți patogeni în sol, fertilizarea minerală corectează efectele negative ale epuizării selective, plivirea chimică selectivă și tratamentele insecticide și pesticide previn sau reduc impactul cenozei antagoniste asociate cu speciile cultivate , etc.

Cu toate acestea, utilizarea acestor tehnici reprezintă dezavantajul, deoarece accentuează foarte mult instabilitatea agrosistemului: utilizarea ingredientelor active cu un spectru larg de acțiune are de fapt efecte dăunătoare, în special din următoarele motive:

  • impactul asupra biocenozei utile este foarte puternic, deoarece, în general, organismele auxiliare au un potențial biologic mai mic decât multe organisme dăunătoare; în plus, tratamentele chimice polivalente reduc considerabil gradul de biodiversitate prin împiedicarea sau prevenirea completă a completării ciclurilor organismelor utile pe așa-numitele gazde de înlocuire;
  • utilizarea sistematică a insecticidelor, fungicidelor și erbicidelor cu specificitate mare de acțiune exercită o presiune selectivă care induce apariția fenomenelor de rezistență genetică ; rezistența indusă de pesticide apare mai ales în organismele cu un potențial reproductiv ridicat, cum ar fi acarienii , afidele , ciupercile și diferite plante erbacee.
Porumb în cultivare intensivă în Minnesota . Monocultura de porumb monosuccesivă este emblema agriculturii cu un puternic impact asupra mediului.

Un exemplu, în Italia , vine din maidicultura din Valea Po , cauza unei adevărate urgențe de mediu care a atins apogeul în anii optzeci . Utilizarea pe scară largă a monoculturii de porumb cu o singură succesiune a fost caracterizată, până în anii 1980, prin utilizarea unor doze excesiv de mari de îngrășăminte cu azot și, în același timp, prin utilizarea repetată a triazinelor (în special simazină și atrazină ) în plivirea chimică. . Excesul de intrări de azot a fost cauza unei spălări mari care a dus la fenomene de eutrofizare în Marea Adriatică . Dar adevărata urgență s-a produs cu plivirea chimică: triazinele s-au dovedit eficiente, datorită persistenței lor, în plivirea porumbului în pre-însămânțare, cu toate că utilizarea repetată a indus apariția fenomenelor de rezistență la unele specii de buruieni ( Amaranthus , Solanum , Chenopodium , Polygonum etc.) și monosuccesiunea au favorizat difuzia notabilă a unor buruieni greu de controlat ( Sorghum halepense , Abutilon etc.) [2] . În cele din urmă, nevoia de a conține difuzia crescândă a acestei flore substitutive i-a împins pe fermieri să utilizeze doze din ce în ce mai mari de atrazină până la poluarea apelor subterane din care trag adesea apeductele din nordul Italiei. Fenomene similare au implicat, în Valea Po, și faimosul alaclor și bentazonul , acesta din urmă fiind utilizat pe scară largă și în cultivarea orezului . Impactul abuzului de plivire chimică asupra maidiculturii asupra sănătății și asupra mediului a fost de așa natură încât poluarea apelor subterane persistă și astăzi, în ciuda faptului că aceste ingrediente active au fost interzise între sfârșitul anilor optzeci și începutul anilor nouăzeci [3] [4] .

Fito-medicină și plivire chimică

Pulverizarea pesticidelor cu un spectru larg de acțiune și toxicitate ridicată prin aer este o practică cu un puternic impact asupra mediului și sănătății, datorită consecințelor asociate fenomenelor de derivare. Diferite legislații naționale, inclusiv cea italiană, interzic utilizarea obișnuită a acestei tehnici.

Din motivele expuse mai sus, sistemele de control chimic calendaristic și plivirea chimică au un rol selectiv asupra compoziției cenozei, care, în general, are ca rezultat următoarele efecte pe termen mediu sau lung, dintre care unele se adaugă efectelor similare cauzate de alte aspecte ale agriculturii intensive:

  • reducerea drastică a biodiversității;
  • reducerea sau dispariția populațiilor de organisme utile;
  • incidența crescută a populațiilor de organisme dăunătoare;
  • trecerea organismelor dăunătoare de la o stare dăunătoare scăzută la ridicată;
  • inducerea fenomenelor de rezistență genetică;
  • creșterea progresivă a numărului de tratamente și doze ale principiului activ.

Aparentul paradox al acestor concepte are, de fapt, fundamente de natură biologică, etologică, ecologică și genetică.

Reducerea biodiversității se datorează în esență efectului represiv, pe termen lung, al substanțelor toxice față de cele mai vulnerabile organisme vegetale și animale, adică cele cu un potențial biologic redus. În general, organismele la strategia K sunt mai expuse, care, fiind dotate cu un potențial reproductiv redus, dar cu o stabilitate substanțială a dinamicii populației , sunt favorizate de stabilitatea ecosistemelor cu un grad bun de maturitate. În special, animalele din vârful lanțurilor alimentare sunt vulnerabile, care sunt puternic afectate atât de acumularea de ingrediente active toxice în lanț, cât și de reducerea drastică a bazei alimentare.

Studiile științifice, mass-media, asociațiile, grupurile de presiune atribuie pesticidelor una dintre cauzele prăbușirii îngrijorătoare a populațiilor de albine observate în ultimii ani în Europa și America de Nord [5] .

În ceea ce privește al doilea punct, reducerea sau dispariția organismelor auxiliare trebuie atribuită potențialului reproductiv mai scăzut pe care îl au prădătorii și parazitoizii în comparație cu organismele dăunătoare, prin urmare, într-un context general care reduce drastic populațiile de organisme dăunătoare și utile, aceste celor din urmă le este greu să repopuleze mediul. În cazul particular al artropodelor entomofage, parazitoizi sau prădători, trebuie luat în considerare și efectul dăunător al reducerii biodiversității: majoritatea entomofagelor sunt polifage și deseori desfășoară cicluri complexe ale căror generații se dezvoltă, pe parcursul anului, la cheltuieli ale diferitelor victime preferențiale. În multe cazuri, acești entomofagi trebuie să-și finalizeze ciclul în detrimentul fitofagelor asociate plantelor spontane și, prin urmare, cu o nocivitate redusă sau chiar utilă indirect. Aceste organisme, numite gazde de înlocuire , constituie baza alimentară necesară pentru menținerea unei populații stabile în agrosistem sau în imediata sa vecinătate. Este firesc să deducem că o reducere drastică a florei spontane cu care sunt asociate gazdele de substituție dezavantajează indirect organismele auxiliare.

Roiurile de organisme dăunătoare sunt o consecință directă a dinamicii populației lor: intervențiile în apărarea culturilor păstrează, în scopurile lor intrinseci, baza alimentară a fitofagelor. Fitofagele cele mai dăunătoare sunt organismele de strategie r , adică cu un potențial reproductiv ridicat care se manifestă cu fertilitate ridicată, cu cicluri de dezvoltare destul de rapide și cu schimbări generaționale frecvente. Reintroducerea inevitabilă a câtorva adulți într-un mediu care oferă o bază alimentară mare (specia agricolă) și care prezintă puține adversități datorate absenței dușmanilor naturali, sunt condițiile care, datorită potențialului reproductiv, permit o reînnoire rapidă colonizarea agrosistemului.

Quello fra insetticidi e afidi è un duello impari: nonostante la continua immissione in commercio di nuovi principi attivi, questi insetti riescono sistematicamente a sviluppare gli antidoti genetici ea propagarli rapidamente nella discendenza grazie alla partenogenesi .

L'induzione della resistenza genetica è dovuta alla rapida propagazione di fenomeni di mutazione in organismi che hanno frequenti avvicendamenti generazionali e alto potenziale riproduttivo. Questi fenomeni si riscontrano, soprattutto, fra i funghi fitopatogeni, fra gli acari fitofagi e fra diversi Rincoti Omotteri , ma è piuttosto frequente anche fra i vegetali. L'induzione della resistenza si presenta in particolare per fitofarmaci che hanno una marcata specificità del meccanismo d'azione e con l'uso ripetuto dello stesso principio attivo. In altri termini, queste sostanze si comportano come agenti mutageni che esercitano una pressione selettiva favorendo la propagazione delle mutazioni positive con il ricambio generazionale.

Il passaggio di organismi fitofagi secondari da uno stato di indifferenza a uno di dannosità è una conseguenza dell'alterazione degli equilibri interni di una cenosi a seguito di un massiccio ricorso ai trattamenti chimici. Esempio classico, spesso citato in letteratura, è la pullulazione di specie di acari, di norma poco dannose, in seguito a intensi trattamenti insetticidi sugli agrumi o di trattamenti anticrittogamici sulla vite . In Italia , nel secondo dopoguerra, si diffuse notevolmente l'uso degli antiperonosporici acuprici ( ditiocarbammati ), in alternativa al rame . Questa pratica fu la causa della comparsa di pullulazioni di acari Tetranichidi che non erano mai risultati dannosi. Il rapporto causa-effetto fu messo in evidenza da GIROLAMI (1981) [6] e ampiamente studiato negli anni ottanta [7] : molte specie di acari fitofagi (Tetranichidi ed Eriofidi ) sono di norma a un livello di dannosità virtualmente nullo perché controllati efficacemente da acari Fitoseidi predatori. Sia i fitofagi sia i predatori sono sensibili, oltre che agli acaricidi specifici, anche a diversi anticrittogamici e insetticidi, ma nello stesso tempo questi principi attivi inducono la comparsa di fattori di resistenza. L'induzione della resistenza è però differenziale in quanto si manifesta sui fitofagi con un ampio anticipo rispetto ai predatori.

L'incremento progressivo dell'uso dei fitofarmaci è, infine, una conseguenza generale dei fenomeni citati: all'uso dei fitofarmaci segue in generale una maggiore difficoltà di controllo degli organismi dannosi, con l'innesco di una spirale viziosa alimentata da un uso sempre più intenso dei fitofarmaci. Negli Stati Uniti d'America è stato stimato che nell'arco di 40 anni, a partire dall'inizio degli anni quaranta , l'entità dei danni causati dagli insetti fitofagi è praticamente raddoppiata, passando dal 7% al 13%, mentre il quantitativo di insetticidi riversato nell'ambiente è aumentato del 1200% nello stesso intervallo di tempo [8] .

Scelta della specie e della varietà

Razze come la Frisona e l' Holstein Friesian sono capaci di altissime performance nell'attitudine lattifera, ma il loro equilibrio fisiologico è molto precario in quanto nel loro patrimonio genetico è scomparsa la rusticità. Nelle prime fasi della lattazione subiscono stress fisiologici dall'esito letale in caso di errori nella formulazione della dieta.

La scelta delle specie, delle varietà e delle razze, nell'agricoltura intensiva è impostata principalmente su criteri economici e sono finalizzate a massimizzare la produzione vendibile. Tali scelte ricadono perciò su specie e tipi genetici in grado di fornire elevate produzioni unitarie e standard qualitativi richiesti nel mercato. Nell'agricoltura e nella zootecnica intensive si è giunti perciò alla completa affermazione delle cultivar e delle razze selezionate e, per talune specie, all'abbandono delle varietà a favore degli ibridi . Emblematico è, ad esempio, il caso del mais , per il quale si è assistito alla scomparsa definitiva delle vecchie varietà, integralmente sostituiti dagli ibridi. Nel settore dell' orticoltura le vecchie varietà resistono ancora nelle piccole produzioni familiari, destinate all'autoconsumo, mentre nel settore della frutticoltura intensiva sono largamente diffuse le cultivar e le selezioni clonali che rispondono alle mode scaturite dal mercato . Nel settore zootecnico, infine, alcuni piani di selezione individuale , come ad esempio quelli basati sul Progeny Test e la fecondazione artificiale , fanno sì che popolazioni di migliaia di fattrici abbiano un solo genitore maschio. Le elevate prestazioni produttive di alcune razze, raggiunte con la selezione individuale, hanno portato a una larga diffusione di alcune razze, come ad esempio la Frisona e la Bruna nella specie bovina, a scapito della generalità delle razze rustiche, la maggior parte delle quali in via di estinzione. Infine, assume proporzioni preoccupanti la massiccia diffusione degli organismi geneticamente modificati (OGM) in alcune specie, localmente, arriva a coprire percentuali altissime.

Queste tendenze hanno effetti disastrosi sulla biodiversità genetica in quanto portano a una progressiva e preoccupante riduzione della variabilità genetica . Emblematici sono alcuni dati statistici che offrono un'idea delle proporzioni drammatiche del problema [9] :

Suini Landrace . Insieme alla Large White , questa razza sta decretando, per l'ampia diffusione, l'estinzione delle vecchie razze italiane.
  • in oltre 10000 anni di agricoltura e allevamento, l'alimentazione umana ha fatto ricorso a ben 7000 specie vegetali e migliaia di specie animali; attualmente il 90% del fabbisogno nutritivo della popolazione mondiale è soddisfatto da 15 specie vegetali e 8 specie animali;
  • il 50% della base alimentare di origine vegetale proviene dal grano, dal riso e dal mais; questo dato assume proporzioni ancora più preoccupanti se si pensa che la speculazione finanziaria internazionale nel 2008 si è concentrata su questi tre cereali, causando vertiginosi aumenti dei prezzi di mercato;
  • negli ultimi 100 anni si è perso oltre il 90% delle varietà coltivate e 690 razze di animali domestici sono a rischio di estinzione.

Il motivo della drammaticità di questo fenomeno risiede nella perdita definitiva di un numero inestimabile di geni utili a causa dell'uniformità genetica. Il miglioramento genetico ha infatti privilegiato, in misura sostanziale, un numero limitato di caratteri e, in particolare, le prestazioni produttive e gli standard merceologici, spesso di natura fondamentalmente estetica. Si va invece perdendo progressivamente il complesso dei caratteri di rusticità che conferiscono a ogni specie la resistenza alle avversità e la capacità di adattamento. Inevitabilmente ciò rende gli agrosistemi ancora più instabili e vulnerabili agli eventi, comportando, da un lato, una domanda crescente di energia ausiliaria per il loro mantenimento nei regimi intensivi e, da un altro, una maggiore incidenza degli eventi calamitosi nei regimi estensivi e di sostentamento.

L'agrosistema nell'agricoltura sostenibile

L'emergenza degli effetti negativi dell'agricoltura convenzionale ha portato alla diffusione del concetto di agricoltura sostenibile o ecocompatibile, con applicazioni sempre più crescenti a partire dagli anni ottanta . A differenza dell'agricoltura convenzionale, quella sostenibile si prefigge anche altri obiettivi, oltre a quello della massimizzazione del reddito . In particolare, l'agricoltura sostenibile, sempre in un'ottica di mercato, ha le seguenti finalità:

  • massimizzazione del reddito;
  • salvaguardia della stabilità degli agrosistemi;
  • tutela dell'ambiente;
  • tutela della salute degli operatori e dei consumatori.

Come si può osservare, l'obiettivo primario resta sempre la massimizzazione del reddito, tuttavia questo è subordinato al rispetto di alcuni vincoli che sono inderogabili. Almeno in linea di principio, la massimizzazione del reddito potrebbe espletarsi anche per mezzo di una riduzione dei costi dell'energia ausiliaria e non con l'incremento delle produzioni; in questo caso i suddetti vincoli assumerebbero la connotazione di punti di forza a sostegno dell'obiettivo primario. Questo aspetto è tuttavia di complessa trattazione in quanto il vantaggio economico di tecniche ecocompatibili, a basso impiego di energia ausiliaria, è senza dubbio penalizzato con l'applicazione dei criteri classici della microeconomia , a differenza di un' analisi costi-benefici che prende in esame anche l'impatto ambientale e sanitario.

Gli agrosistemi condotti in regime ecocompatibile di maggior diffusione si riconducono a due differenti tipi:

Agricoltura biologica

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Agricoltura biologica .
Orto in coltivazione biologica in California . Da notare il ricorso alla consociazione, pratica del tutto abbandonata nell'orticoltura convenzionale intensiva.

L'agricoltura biologica nasce, come movimento, nella prima metà del XX secolo , ma nella sua applicazione restò per lungo tempo un settore di nicchia. L'interesse verso questa attività si è allargato notevolmente solo negli ultimi decenni del secolo, con la manifestazione delle emergenze sanitarie e ambientali derivate dall'intensivazione delle attività agrozootecniche e con il crescente interesse dei consumatori verso il "biologico".

In generale, l'agricoltura biologica si configura in cicli produttivi che sfruttano gli equilibri naturali, fanno ricorso - nei limiti del possibile - a energie rinnovabili, hanno un impatto ambientale basso, mirano, con il riciclo della biomassa, a migliorare o mantenere inalterata la fertilità organica, preservano la salute. Gli aspetti principali che configurano l'agricoltura biologica sono i seguenti:

  • bando dei composti chimici di sintesi in tutti gli aspetti associati al processo produttivo (fertilizzazione, difesa fitosanitaria, igiene zootecnica, regolazione dei processi fisiologici, ecc.);
  • tutela della biodiversità biologica e genetica;
  • eliminazione di sistemi di forzatura che generano squilibri ecologici;
  • bando dei metodi di allevamento causa di stress e maltrattamenti degli animali e, quindi, tutela del benessere degli stessi;
  • ricorso all'energia ausiliaria rinnovabile: riciclaggio dei rifiuti solidi urbani e dei rifiuti organici in generale, reimpiego dei reflui zootecnici, ricorso al sovescio di leguminose , ecc.

L'agrosistema biologico si avvicina molto al concetto di ecosistema, in quanto l'uomo interviene, con tecniche surroganti ecocompatibili, proprio sugli elementi di differenziazione fra agrosistema convenzionale ed ecosistema naturale: ad esempio, l'asportazione dei prodotti destinati a ecosistemi artificiali a produttività negativa, quali gli insediamenti urbani, viene compensata con il riciclo dei rifiuti solidi urbani sotto forma di fertilizzante organico ( compost ). L'agrosistema biologico integrato in un sistema economico mantiene comunque le prerogative di un ecosistema artificiale aperto.

Agricoltura integrata

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Agricoltura integrata .
La vicinanza di aree forestate, siepi e altre forme di vegetazione spontanea sono un requisito per il mantenimento della biodiversità biologica negli agrosistemi gestiti in regime di agricoltura integrata.

L'agricoltura integrata, o produzione integrata, è una concezione più recente di agricoltura sostenibile e, sotto un certo punto di vista, può rappresentare un tentativo di compromesso fra esigenze economiche ed esigenze sanitarie e ambientali. Essa si contraddistingue come un'attività economica che si prefigge l'obiettivo di massimizzazione del reddito, nel rispetto del principio di salvaguardia dell'ambiente e della salute, agendo principalmente su un drastico ridimensionamento dell'impiego di energia ausiliaria.

L'agricoltura integrata condivide solo in parte le prerogative dell'agricoltura biologica in quanto sceglie un approccio concettuale completamente diverso nel perseguimento dell'obiettivo della tutela dell'ambiente: in parole povere, qualsiasi tecnica è ammessa nel processo produttivo purché questa abbia un basso impatto ambientale e sanitario e un basso fabbisogno di energia ausiliaria.

Ad esempio, la fertilizzazione si attua ordinariamente con la concimazione minerale, tuttavia questa deve essere razionalizzata al fine di soddisfare i fabbisogni delle colture senza provocare impatti nell'ambiente (ad esempio l'inquinamento delle falde a causa di dosi eccessive); nel contempo devono essere privilegiate le tecniche conservative di gestione del suolo, mirate a mantenere alto il livello di fertilità organica ea prevenire fenomeni di degrado quali il depauperamento e l'erosione. La concimazione minerale ha dunque un ruolo di potenziamento sinergico della fertilità organica e non di surrogazione.

L' inerbimento è una pratica generalmente raccomandata per la frutticoltura nei disciplinari di produzione integrata.

La difesa dei vegetali si attua preferibilmente con mezzi biologici o biotecnici, sfruttando nei limiti del possibile gli equilibri ecologici interni dell'agrosistema, tuttavia è ammesso il ricorso a fitofarmaci di sintesi solo se necessario, al superamento di una soglia di intervento e nel rispetto delle finalità dell'agricoltura integrata: in altri termini, i trattamenti chimici devono essere mirati e avere un impatto bassissimo, senza interferire con gli organismi ausiliari, né lasciare effetti residui sull'ambiente e sulla salute.

L'agricoltura integrata, in definitiva, configura l'agrosistema come un ecosistema artificiale di tipo aperto, e per molti aspetti rappresenta un'evoluzione dell'agricoltura convenzionale tradizionale, basata fondamentalmente sull'acquisizione di conoscenze agronomiche, biologiche ed ecologiche e sulla razionalizzazione delle tecniche. A differenza dell'agricoltura convenzionale moderna, quella integrata non sopprime gli equilibri ecologici degli agrosistemi ma li sfrutta al fine di ridurre l'impiego di energia ausiliaria. Fondamentale è, quindi, la tutela e il potenziamento della biodiversità biologica e genetica.

L'adozione dell'agricoltura integrata rappresenta una "conversione" meno drastica rispetto all'agricoltura biologica e, oltre a essere sostenibile sotto l'aspetto ecologico, lo è anche sotto l'aspetto economico. Richiede tuttavia tempi di attuazione abbastanza lunghi, soprattutto, quando si devono recuperare agrosistemi fortemente degradati. Richiede inoltre una calibrazione in funzione delle peculiarità contestuali e un notevole know-how . Per questo motivo la sua applicazione si presta meglio a un ambito territoriale, più che aziendale, e richiede la predisposizione di modelli operativo contestualizzati, rappresentati dai Disciplinari di Produzione Integrata e dai Piani territoriali di sviluppo rurale.

Difesa dei vegetali

Lotta biologica con metodo protettivo: la coltivazione di bordure di facelia può essere efficace per prevenire infestazioni di afidi in quanto garantisce il mantenimento degli adulti di Sirfidi nell'agrosistema.
Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Lotta biologica e Lotta integrata .

Come si è visto in precedenza, la difesa dei vegetali rappresenta uno dei settori principali in cui si sviluppano le tecniche di agricoltura sostenibile. La lotta alle avversità, nell'agricoltura biologica e in quella integrata, si imposta con criteri e linee d'azione nettamente distinte.

In agricoltura biologica la difesa si attua esclusivamente con la lotta biologica , basata in parte sugli equilibri dell'agrosistema (metodo protettivo), in parte con interventi mirati (trattamenti con biocidi di origine naturale, lanci inondativi o inoculativi di ausiliari).

In agricoltura integrata la difesa si attua - per definizione - con la lotta integrata : questa si basa ancora sugli equilibri dell'agrosistema e, quindi, applica largamente il metodo protettivo, ma è integrata da interventi mirati che fanno largo ricorso ai mezzi biotecnici e, se necessario, ai mezzi chimici. Poiché tali interventi hanno lo scopo di supportare sinergicamente l'azione degli organismi ausiliari, la lotta integrata si avvale del concorso della lotta biologica. Per questo motivo si usa spesso la locuzione più esplicita di lotta biologica e integrata ; in realtà il significato di questa locuzione è ridondante in quanto la lotta integrata contempla, nel suo ambito generale, anche il ricorso alla lotta biologica.

Note

  1. ^ Da molto tempo è accertata la correlazione tra l'uso massiccio dei concimi nitrici e il tenore in nitrati in alcuni ortaggi fogliosi come, ad esempio, lo spinacio e la bietola . Più in generale, ma in misura più blanda, il fenomeno si presenta per tutti gli ortaggi fogliosi (Giardini. Op. cit. , pp. 456-459).
  2. ^ Giardini. Op. cit. , pp. 481-483.
  3. ^ Giuseppe Bogliani, Etologia e dintorni: "Quando si dice subdolo" ( PDF ), su Articolo tratto dal n. 1/08 della rivista Natura, Edinat Milano . URL consultato il 28 giugno 2008 .
  4. ^ Luca Carra , Sottoterra c'è un killer , su L'Espresso , 2008. URL consultato il 28 giugno 2008 .
  5. ^ Antonio Cianciullo, Clima e pesticidi, le api sono dimezzate. Strage alveari, frutta a rischio , su Tecnologia & Scienze , la Repubblica.it, 22 maggio 2007. URL consultato il 1º luglio 2008 .
  6. ^ Vincenzo Girolami, Danni, soglie di intervento, controllo degli acari della vite , in Atti dell'incontro Difesa vite. 3-4 dicembre, Latina , 1981, pp. 111-143.
  7. ^ Vincenzo Girolami, et al, Selettività del folpet nei confronti dei fitoseidi ( PDF ), in L'Informatore Agrario , n. 17, 1999, pp. 77-83. URL consultato il 28 giugno 2008 (archiviato dall' url originale il 19 luglio 2006) .
  8. ^ Giorgio Celli, Presentazione , in Guida al riconoscimento degli organismi utili in agricoltura , Bologna, Centro Servizi Avanzati per l'Agricoltura (Centrale Ortofrutticola di Cesena) e dell'Osservatorio agroambientale di Cesena, 1991, p. 9.
  9. ^ Fonti FAO e Convention of Biological Diversity. Vedi collegamenti esterni .

Bibliografia

  • Mario Ferrari, et al, Ecologia agraria , 2ª ed., Milano, Edagricole Scolastico, 2003, ISBN 88-529-0028-4 .
  • Luigi Giardini, Agronomia generale , 3ª ed., Bologna, Pàtron, 1986.
  • Mario Ferrari, Elena Marcon; Andrea Menta, Lotta biologica , Bologna, Edagricole, 1995, ISBN 88-206-3959-9 .
  • Jenny L. Chapman, Michael Reiss, Ecologia. Principi e applicazioni , A. Suvero (trad. e rev.), Zanichelli, 1994, ISBN 88-08-09800-1 .

Voci correlate

Collegamenti esterni