Îmbunătățirea structurii solului unei ferme de culturi arabile din districtul Heilbronn (Germania)

Proiectul AgriAdapt a evaluat vulnerabilitatea fermei din regiunea deluroasă Kraichgau pentru perioada actuală și pentru următorii 30 de ani, având în vedere proiecțiile climatice elaborate de ETH Zürich (Institutul pentru Știința Atmosferei și Climei) pentru scenariul SRES A1B, cel utilizat în portalul Agri4Cast al Comisiei Europene, care oferă indicatori agroclimatici. Conform acestor previziuni, se preconizează că numărul de zile cu temperaturi de peste 25 °C va crește de la 25 la 38 de zile pe an în perioada mai-august în următorii 30 de ani. Se preconizează, de asemenea, o scădere a echilibrului hidric (diferența dintre precipitații și evapotranspirație) în lunile de vară, în special în iulie și august. Acest lucru implică faptul că se așteaptă ca mai puțină apă să intre în sistem prin precipitații și se așteaptă ca mai multă apă să iasă din sistem prin evaporare și transpirație. Aceste condiții vor afecta în mod direct fazele de umplere și de maturare a cerealelor, conducând la o maturare mai timpurie, ceea ce înseamnă semințe mai mici și randamente mai mici. Randamentul sfeclei de zahăr va fi, de asemenea, afectat în mod negativ de acești doi factori, deoarece va conduce la o rată de creștere mai scăzută și, prin urmare, la randamente mai scăzute.

Conform proiecțiilor de mai sus, se preconizează că numărul de zile tropicale (zile cu vârfuri de temperaturi maxime de peste 30 °C) din mai până în august va crește, de asemenea, cu aproximativ 27 % în viitorul apropiat (următorii 30 de ani). Acest lucru, pe lângă condițiile mai uscate preconizate în iulie și august, poate întrerupe creșterea tuberculilor în cartofi, poate duce la o dependență mai mare de irigarea cu apă și, de asemenea, la o calitate mai scăzută a producției vegetale, astfel cum s-a înregistrat în vara caldă și uscată a anului 2018. În plus, apariția perioadelor de secetă în timpul recoltării poate provoca formarea de clustere de sol dur în solul mai uscat, care pot deteriora coaja cartofului. Creșterea preconizată a precipitațiilor abundente în timpul perioadei de creștere (primăvara târzie) poate, de asemenea, să dăuneze cartofului prin spălarea crestelor și expunerea tuberculilor la radiațiile solare.

Deși temperatura medie anuală este în creștere, potrivit evaluării vulnerabilității AgriAdapt, există un risc ușor mai mare de îngheț târziu în aprilie, când plantele de cartofi se află în faza de puiet. Două sau mai multe zile cu temperaturi sub -4 ° C pot duce la o moarte a frunzelor de cartof și, prin urmare, la o întârziere a dezvoltării.

Semințele de rapiță de iarnă vor fi, de asemenea, afectate de creșterea preconizată a zilelor tropicale și a condițiilor mai uscate, în special în cazul în care vor avea loc evenimente extreme în timpul celor mai sensibile faze de înflorire și de maturare, cauzând o reducere a conținutului de ulei din semințe și o maturare mai timpurie, cu randamente mai scăzute în consecință. În cele din urmă, condițiile mai calde preconizate pentru toamnă și iarnă ar putea duce la un risc mai mare de infestare cu buruieni, insecte și agenți patogeni.

Pe baza rezultatelor evaluării, ferma din regiunea Kraichgau a pus în aplicare măsuri și practici pentru a-și reduce vulnerabilitatea la schimbările climatice în viitorul apropiat, în special îmbunătățirea condițiilor solului, creșterea materiei organice din sol și sensibilizarea fermierilor cu privire la riscurile preconizate și la posibilele soluții.

Pe baza evaluării vulnerabilității, a fost selectat un set de măsuri de adaptare care urmează să fie puse în aplicare în cadrul fermei, concentrându-se pe îmbunătățirea structurii solului ca modalitate de a face față provocărilor legate de schimbările climatice. O bună structură a solului, cu o biotă activă și diversă a solului, permite, printre alte beneficii: (i) să crească rata de infiltrare, capacitatea de a absorbi ploaia (grea) și de a o stoca pe o perioadă mai lungă de timp, (ii) să evite pierderea de nutrienți și (iii) să reducă eroziunea eoliană sau a apei.

Pentru a atinge acest obiectiv, ferma utilizează patru amestecuri diferite și foarte versatile de culturi secundare cu 15 specii diferite (de exemplu, ridichi de arat, trifoi, phacelia, mazăre, Avena strigosa, măzăriche, muștar). Aceste specii au caracteristici diferite în ceea ce privește dezvoltarea rădăcinilor, producția de exsudate de rădăcină, rezistența la dăunători și boli și necesarul de nutrienți. Diferitele sisteme radiculare sunt capabile să ajungă la nutrienți la diferite adâncimi și să evite pierderea acestora prin percolare sau scurgere de apă, eliberându-i în straturile superioare atunci când cultura secundară este cosită. Speciile de leguminoase (mazăre, trifoi sau măzăriche) din amestecul de culturi secundare pot fixa azotul atmosferic în sol datorită simbiozei lor cu bacteriile, în timp ce speciile de brasicacee (cum ar fi ridichea sau muștarul) pot reduce riscul de boli fungice și atacuri ale nematodelor din cauza glucozinolaților pe care îi eliberează atunci când sunt cosite. În plus, marea diversitate a speciilor din amestec permite fermierului să rupă ciclurile dăunătorilor și să acopere solul cât mai mult posibil pentru a minimiza eroziunea.

Lipsa aratului în zonele deluroase în direcția pantei și reducerea aratului în restul exploatației (cu excepția suprafețelor cultivate cu cartofi) sunt alte măsuri puse în aplicare pentru a reduce eroziunea solului. În plus, presiunea pneurilor tractoarelor și ale altor utilaje agricole este controlată și adaptată pentru a păstra buna structură a solului în timpul lucrărilor pe teren. Grâul este, de asemenea, semănat între rânduri după plantarea cartofului pentru a evita spălarea solului în timpul unei ploi (grele).

Pe lângă îmbunătățirea structurii solului, sunt puse în aplicare și alte măsuri, cum ar fi includerea de noi soiuri mai bine adaptate la schimbările climatice. De exemplu, în planul Rinului, iarba de trifoi a fost înlocuită cu iarba de lucernă, deoarece aceasta are capacitatea de înrădăcinare foarte profundă și, prin urmare, este mai tolerantă la secetă decât trifoiul. Se cultivă un soimai timpuriu de grâu comun de iarnă „Rubisco”pentru a se evita căldura de la mijlocul verii în luna august. În plus, acest soi are un potențial de randament ridicat chiar și în condiții uscate, iar copcile sale lungi protejează planta de stresul termic. Alte șase soiuri de grâu moale de iarnă sunt cultivate pe un teren mai mic în fermă pentru a afla soiul cel mai potrivit pentru această locație. În planul Rinului, se cultivă și boabe de soia, care prosperă în condiții mai calde.

Datele de însămânțare sunt, de asemenea, adaptate la creșterea temperaturii: (i) însămânțarea ulterioară în toamnă vizează reducerea sensibilității plantelor la dăunători precum afidele și cicadele, care ar putea fi vectori ai agenților patogeni, în timp ce (ii) însămânțarea timpurie în primăvară permite evitarea căldurii și a secetei din timpul verii. În zilele deosebit de călduroase, fermierii aplică irigații suplimentare pentru a răci crestele cartofilor și pentru a evita supraîncălzirea tuberculilor. În plus, produsele pe bază de alge sunt aplicate pentru a îmbunătăți înrădăcinarea principalelor culturi cultivate în exploatație.

În cadrul proiectului, va fi efectuată o nouă evaluare a riscurilor climatice pentru a monitoriza performanța și eficiența măsurilor de adaptare puse în aplicare. În plus, randamentele și feedbackul din partea fermierilor sunt verificate periodic pentru a verifica beneficiile preconizate ale acestor măsuri.

Principalii actori implicați în cadrul proiectului LIFE AgriAdapt în evaluarea vulnerabilității și în punerea în aplicare a măsurilor de adaptare propuse sunt proprietarii fermei și Fundația Lake Constance (liderul proiectului LIFE AgriAdapt).

În plus, obiectivele și rezultatele proiectului sunt comunicate altor fermieri, cooperative, tehnicieni și agronomi (atât la nivel local, cât și național) prin ateliere, conferințe și seminarii.

Fermierii implicați în proiect sunt conștienți de riscurile pe care le implică schimbările climatice și, prin urmare, sunt dispuși să adopte măsuri care să abordeze impactul preconizat, pentru a asigura randamente stabile și un nivel ridicat de calitate a produselor. Succesul măsurilor de adaptare depinde în mare măsură de cunoștințele locale ale fermierilor cu privire la aspectele specifice ale punerii în aplicare și la beneficiile preconizate ale măsurilor. Experiențele pozitive cu noile soluții puse în aplicare (de exemplu, cultivarea de noi soiuri și culturi sau un amestec versatil de culturi secundare) pot convinge, de asemenea, fermele învecinate să pună în aplicare strategii de adaptare similare.

În cazul introducerii culturilor de știri, una dintre constrângerile majore care pot afecta punerea în aplicare a măsurilor de adaptare este legată de cererea de pe piață sau de posibilele utilizări alternative ale acestor noi produse (de exemplu, boabele de soia produse în exploatație pot fi vândute unei cooperative pentru hrana cailor). Un alt factor limitativ este faptul că, în prezent, nu există soiuri tolerante la secetă și căldură pentru fiecare cultură, iar ameliorarea plantelor durează aproximativ 10 ani pentru a dezvolta noi soiuri. Punerea în aplicare a diferitelor tehnici de cultivare a solului poate fi limitată de costurile ridicate (de exemplu, un sistem automat integrat de control al presiunii în pneuri poate costa aproximativ 3500-8000 EUR) și, de asemenea, de faptul că contractanții agricoli nu au inclus această tehnică printre serviciile pe care le furnizează fermierilor.

Evaluarea vulnerabilității și elaborarea planului de acțiune pentru punerea în aplicare a măsurilor de adaptare durabilă au fost finanțate prin proiectul AgriAdapt, finanțat de Comisia Europeană prin programul LIFE și cofinanțat de Ministerul Afacerilor Rurale și Protecției Consumatorilor din Baden-Württemberg, Landwirtschaftliche Rentenbank, OMIRA și Landkreis Bodenseekreis. Costul pentru realizarea evaluării și a planului de acțiune al acestei ferme s-a ridicat la 5 000 EUR. Măsurile de adaptare sunt puse în aplicare în perioada 2017-2019, astfel încât nu există încă o estimare adecvată a costurilor. Cu toate acestea, majoritatea acestora nu ar trebui să aibă costuri suplimentare pentru fermier și, în unele cazuri, se preconizează economii.

Se preconizează că măsurile de adaptare puse în aplicare: creșterea eficienței producției fermei, reducerea costurilor agricole, îmbunătățirea conservării solului, reducerea eroziunii, prevenirea dăunătorilor și a bolilor, creșterea sechestrării carbonului în sol, creșterea conținutului de azot și evitarea pierderii de nutrienți. Procesul de monitorizare a beneficiilor preconizate ale măsurilor puse în aplicare implică contacte permanente cu fermierii, care permit verificarea feedbackului și evaluarea randamentelor pe durata de viață a proiectului.

Directiva UE privind inundațiile este pusă în aplicare de statele federale germane prin strategii privind inundațiile, la fel ca în cazul „Strategiei de reducere a riscului de inundații în Baden-Württemberg”. Conform acestei strategii, măsurile care pot reduce riscul de inundații și de eroziune a solului pe terenurile agricole se axează pe îmbunătățirea structurii solului, inclusiv: cultivarea versatilă a culturilor secundare, rotația diversificată a culturilor, vegetația pe câmpuri (de preferință pe tot parcursul anului) și gestionarea redusă a solului.

Directiva europeană privind nitrații a fost transpusă în legislația germană prin ordonanța privind îngrășămintele (Düngeverordnung), care vizează reducerea cantității de nitrați din apele subterane. Utilizarea culturilor secundare înainte de culturile de vară este una dintre măsurile discutate pentru a contribui la punerea în aplicare a ordonanței privind îngrășămintele. De fapt, culturile secundare mențin azotul în loc și evită pierderea acestuia prin levigare sau scurgere de apă, prevenind poluarea corpurilor de apă din apropiere. În prezent, aceasta este încă considerată o măsură opțională, dar fermierii primesc o remunerație dacă se angajează să o pună în aplicare, ca în cazul fermei implicate în AgriAdapt.

Proiectul AgriAdapt a început în 2016. Vulnerabilitatea fermei-pilot din regiunea deluroasă Kraichgau a fost evaluată în 2017, iar în 2018 au fost propuse măsuri de adaptare. În prezent, etapa de punere în aplicare este în curs de desfășurare.

Dacă sunt puse în aplicare și menținute în mod continuu, măsurile de adaptare elaborate pot dura pentru totdeauna.

Sabine Sommer
Fritz-Reichle-Ring 4
78315 Radolfzell
Tel: +49 07732 9995 42
E-mail: sabine.sommer@bodensee-stiftung.org