Agricultura de precizie și importanța sintetizării, colectării și reutilizării apei
Care sunt tipurile de agricultură practicate în prezent?
Agricultura durabilă reprezintă sistemul de agricultură caracterizat prin următoarele:
- producție intensivă de produse competitive, având raporturi armonioase, prietenoase cu mediul;
- utilizează științific și armonios toate verigile tehnologice: de la lucrările solului, rotația culturilor, fertilizare, irigare, combaterea bolilor și dăunătorilor inclusiv prin metode biologice, la creșterea animalelor, stocarea, prelucrarea și utilizarea reziduurilor rezultate din activitățile agricole etc., pentru realizarea unor producții ridicate și stabile în unități multisectoriale (vegetale și zootehnice).
Agricultura biologică reprezintă sistemul de agricultură caracterizat prin următoarele:
- moderat intensivă și astfel mai puțin agresivă în raport cu factorii de mediu, cu rezultate (produse) agricole mai puțin competitive din punct de vedere economic pe termen scurt, dar care sunt considerate superioare din punct de vedere calitativ;
- este mai bine armonizată cu mediul. Tratamentele aplicate pentru combaterea bolilor și dăunătorilor sunt de preferință biologice; totuși sunt acceptate și doze reduse de îngrășăminte minerale și pesticide;
- pentru controlul calității produselor este necesară certificarea tehnologiilor utilizate, iar produsele sunt comercializate pe o piață specială.
Agricultura organică prezintă următoarele caracteristici:
– se deosebește de cea biologică prin utilizarea exclusivă a îngrășămintelor organice în doze relativ ridicate, aplicate în funcție de specificul local, cu predilecție în scopul fertilizării culturilor și refacerii pe termen lung a stării structurale a solurilor, degradată prin activități antropice intensive și/sau datorită unor procese naturale.
Agricultura de precizie pe care Proiectul SINTARA o promovează este cea mai avansată formă de agricultură,
care este practicată în cele mai dezvoltate țări ale Uniunii Europene și SUA pe suprafețe mai restrânse, având la bază cele mai moderne metode de control al stării de calitate a diferitelor resurse de mediu, aplicarea în optim a tuturor componentelor tehnologice și, astfel, un control riguros asupra posibililor factori care ar determina degradarea mediului.
Este strâns legată de condițiile economice, sociale și de mediu, fiind posibila acolo unde mentalitatea și educația sunt în concordanță cu realitatea actuală și se bazează pe respectul pentru mediu al tuturor celor care lucrează în agricultură.
Soluționarea acestor probleme este cea mai importantă condiție pentru introducerea și promovarea agriculturii sustenabile.
Unul dintre scopurile Proiectului SINTARA constă, în analiza și expunerea clară a fenomenului tehnologiei agriculturii de precizie.
Tehnologie nouă, specifică cartografierii recoltei cu ajutorul fie a teledetecției a sistemelor de geoinformare sau a sistemelor de poziționare globală și tehnologii bazate pe senzori.
Agricultura de precizie poate fi aplicată și extinsă în diferite activități cum ar fi: aplicare de îngrășăminte și pesticide, controlul creșterii buruienilor, gestionarea bolilor și gestionarea corectă a apei.
Agricultura de precizie reprezintă aplicarea tehnologiilor și principiilor agronomice, pentru a administra și controla variabilitatea spațială și temporală asociate cu toate aspectele producțiilor de tip agricol, astfel încât să fie asigurată îmbunătățirea productivității solurilor și calității mediului, eficientizarea costurilor în agricultură, informarea permanentă a fermierului asupra culturii și obținerea unor informații clare asupra producției agricole.
Agricultura de precizie este un domeniu relativ nou apărut în economia modernă ca rezultat al fuziunii armonioase funcționale între tehnologiile și procedurile agriculturii clasice mecanizate, automatizări tehnologice, sisteme de comandă și control, sisteme de poziționare geografică, elemente de monitorizare și sisteme informatice.
Scopul agriculturii de precizie este de a optimiza utilizarea resurselor de sol, apă, îngrășăminte și pesticide, avînd ca avantaje:
- obținerea unor producții în cantități mari și de calitate înaltă;
- optimizarea profiturilor economice;
- realizarea integrată a protecției mediului;
- mărirea durabilității sistemelor agricole;
- gestionarea terenurilor agricole.
Ca dezavantaj, ar fi prețul relativ mare al acestei tehnologii .
Până în prezent, comercializarea a fost limitată de costurile ridicate ale echipamentelor și de nevoia de a le implementa pe un areal vast pentru a recupera costurile.
Cu toate acestea, în timp este posibil ca practicile agriculturii de precizie să se răspândească la un grup mai mare de agricultori și să contribuie în mod semnificativ la îmbunătățirea gestionării a numeroase operațiuni. Unele tehnici de precizie se comercializează de mai mulți ani, altele sunt încă în faza de studiu și cercetare .
Ele sunt utilizate în special la exploatații agricole mai mari și mai intensiv gestionate din Europa de Nord-Vest, în special Danemarca, Franța, Germania, Regatul Unit și Republica Cehă, deși există puține date privind adoptarea unor astfel de sisteme.
Agricultura de precizie dispune de următoarele componente:
- Teledetecția și Sistemul de Poziționare Globală;
- Sisteme Suport pentru Decizie și Sistemul Informatic Geografic;
- Hărți de producție. Acestea permit:
-achiziţia datelor la diferite scări şi cu frecvenţă corespunzătoare;
– analiza şi interpretarea datelor;
– implementarea măsurilor de management la scara şi timpul corespunzător.
Teledetecţia. Este tehnica de observaţie ce constă în măsurarea şi înregistrarea energiei electromagnetice care se reflectă de la suprafaţa pământului prin utilizarea senzorilor ataşaţi la avioane sau la sateliţii geostaţionari.
Unii fermieri obţin beneficii din datele transmise prin intermediul sateliţilor geostaționari din reţelele Landsat şi SPOT, în scopul evidenţierii speciilor de plante şi localizarea condiţiilor de stres, în spectrul vizibil şi infraroşu, de asemenea se poate măsura temperatura de la suprafaţa plantelor, identificându-se porţiunile normale şi cele bolnave, lipsa de apă pentru dezvoltarea normal fiziologică.
Un alt exemplu ar fi gestionarea variației de fosfor găsită pe câmp, încât nivelurile de fosfor în testarea solului variază de la mic la foarte mare, fosforul fiind un element nutritiv esențial pentru creșterea plantelor.
Sistemul de Poziţionare Globală este un sistem care oferă date extrem de precise pentru localizarea oricărui punct de pe planetă. Utilizarea tehnologiei GPS în agricultură include controlul aplicării preparatelor chimice, localizare ivirii dăunătorilor şi bolilor specifice, supravegherea îngrijirii culturilor şi controlul evoluţiei plantaţiilor, măsurarea recoltei potenţiale şi a altor factori vegetal-evolutivi, necesari în timp real pentru deciziile oportune de management.
Sistemul Suport pentru Decizie, cuprinde un intelect artificial, care asigură stocarea şi prelucrarea informaţiei ştiinţifice, cunoştinţele specialiştilor în domeniul dat, pentru rezolvarea de către specialiştii mai puţin experimentaţi a problemelor ce apar în acest domeniu de activitate.
Acest sistem de inteligenţă artificială constă din două componente fundamentale: baza de cunoştinţe şi automatul de obţinere a concluziilor logice. Sistemele date capătă o utilizare tot mai largă în agricultură, în special pentru fixarea algoritmului lucrărilor de strictă specialitate, programarea şi îmbunătăţirea calităţii recoltei, protecţia ştiinţifică a plantelor, prognoza dezvoltării bolilor şi dăunătorilor plantelor şi culturilor extinse etc.
Sistemul Informatic Geografic este un sistem utilizat pentru a crea, stoca, a analiza și de a prelucra informațiile distribuite spațial printr-un proces computerizat.
Agricultura de precizie necesită un nivel ridicat de procesare a informaţiilor şi a datelor, programele de calculator utilizate sunt de tipul GIS software, la baza căruia se află un sistem comun de coordonate, peste care se sedimentează informaţiile periodice.
Hărți de producție/tematice. În agricultura de precizie se pune accent pe cartografierea resurselor: cartografierea variabilităţii solului, cartografierea câmpurilor în perioada de vegetaţie, a factorilor de climă, cartografierea dezvoltării organismelor dăunătoare etc.
După care se fac prognoze a dezastrelor naturale periculoase în culturile agricole, cum ar fi: avertizarea tratamentelor, determinarea timpului optim de recoltare, estimarea riscurilor şi a vulnerabilităţii.
Au fost cercetate multe sisteme tehnologice de analiză și management al agriculturii de precizie , care în prezent oferă posibilitatea realizării unei informări reale asupra stării terenului cultivat, prin detectarea nitraților existenți în sol, analiza culturii prin teledetecție și analiza multispectrală care generează un raport timpuriu asupra stării culturii.
Sistemul colectează și analizează date precum: harta granițelor culturilor, date despre starea vremii, mostre de sol, starea culturii, monitorizarea randamentului, testarea irigării prin analiza stresului de apa, controlul dăunătorilor, umiditatea solului, etc.
Astfel extinderea şi gradul de modificare al dezvoltării tehnologiilor geospaţiale şi informaţionale, a deschis o cale nouă, pentru managementul producţiei agricole în luarea deciziilor. Această viziune este reflectată în conceptul agriculturii de precizie. Acest nou concept exigent, specific societăţii informaţionale şi a cunoaşterii în curs de edificare, oferă premize de sporire a productivităţii, reducere a cheltuielilor de producţie şi minimizare a efectului negativ asupra mediului, către o dezvoltare durabilă.
Este sintetizarea/reutilizarea apei o soluție a viitorului?
Cercetările privind sintetizarea/reutilizarea apei sunt pe agenda colectivelor de cercetători din întreaga lume. În cadrul Proiectului SINTARA un obiectiv important este reprezentat de reutilizarea apei pluviale prin sistemele de drenaj pluvial și freatic și în premieră națională colectarea apei de ploaie de pe suprafața acoperișurilor și înmagazinarea acesteia în bazine de retenție în vederea reutilizării pentru irigarea culturilor.
Resursele de apă ale Planetei Terra sunt supuse unor presiuni din ce în ce mai mari, ceea ce generează un deficit de apă și deteriorarea calității apei. În special, schimbările climatice, condițiile meteorologice imprevizibile și seceta contribuie în mod semnificativ la creșterea presiunii generate de dezvoltarea urbană și de agricultură asupra disponibilității apei dulci.
Capacitatea Uniunii Europene de a răspunde presiunilor tot mai mari asupra resurselor de apă ar putea fi îmbunătățită prin reutilizarea pe scară mai largă a apelor pluviale, a apelor freatice, a apelor de pe acoperișuri a apelor uzate epurate, prin limitarea captării corpurilor de apă de suprafață și subterane, prin reducerea impactului deversării de ape uzate epurate în corpurile de apă și prin promovarea economiilor de apă prin utilizări multiple ale apelor uzate urbane, asigurând totodată un nivel ridicat de protecție a mediului.
Reutilizarea apei, în tandem cu promovarea tehnologiilor care permit o utilizare eficientă a apei în industrie și a tehnicilor de irigare care economisesc apă, este considerată una dintre măsurile suplimentare pe care statele europene le pot aplica pentru eficientizarea și sustenabilitatea agriculturii.
Se impune astfel necesitatea stabilirii unui instrument de reglementare a unor standarde la nivelul Uniunii Europene pentru reutilizarea apei, în vederea eliminării obstacolelor din calea utilizării pe scară largă a acestei surse alternative de alimentare cu apă, alternativă care poate contribui la limitarea deficitului de apă și la reducerea vulnerabilității sistemelor de aprovizionare.
Reutilizarea apei reprezintă astfel o alternativă promițătoare pentru multe state europene printre care și România, dar în prezent, doar un număr redus dintre acestea recurg la reutilizarea apei și au adoptat acte legislative sau standarde naționale în acest sens.
În acest context și în concordanță cu ierarhia măsurilor care ar putea fi luate în considerare de către statele UE pentru gestionarea deficitului de apă și a secetei și care promovează măsuri pornind de la cele de economisire a apei și până la politicile de stabilire a prețurilor apei și soluții alternative, și ținând cont, în mod corespunzător, de componenta cost-beneficiu, cerințele minime pentru reutilizarea apei, ar trebui să se aplice ori de câte ori apele uzate urbane epurate provenite de la stațiile de epurare a apelor uzate urbane sau a apei pluvial de pe acoperisuri sunt reutilizate pentru irigațiile în agricultură asa cum prevede și Proiectul SINTARA.
Proiectul SINTARA experimentează și demonstrează că reutilizarea apelor pluviale de pe acoperișuri și a celei provenite din excesul de umiditate al solului, prin sistemul de drenaj, este o masura prietenoasă cu mediul și este mult mai puțin costisitoare decât alte metode alternative de alimentare cu apă, cum ar fi transferurile de apă sau desalinizarea.
Cu toate acestea, o astfel de reutilizare a apei, care ar putea reduce risipa de apă și ar putea economisi apă, se practică pe scară restrânsă în Europa, iar în România, este prin Proiectul SINTARA, în faza de testare-omologare. Aceasta se datorează, în parte, costului ridicat al sistemelor de reutilizare a apelor , precum și absenței unor standarde comune ale Uniunii Europene, de mediu și sanitare, pentru acest scop, dar mai ales în ceea ce privește produsele agricole, potențialele riscuri în materie de sănătate și mediu și potențialele obstacole în calea liberei circulații a produselor agricole, care au fost irigate cu ape obținute prin tehnici inovative, așa cum rezultă și din cuprinsul Proiectului SINTARA,altele decat cele practicate până în prezent.