Culturile intercalate și agroforestiere

Ca practici agricole inovatoare și sustenabile, folosirea culturilor intercalate și agroforestiere sunt componente esențiale ale agriculturii rezistente la schimbările climatice. Aceste abordări valorifică diversitatea și complementaritatea pentru a reduce impactul schimbărilor climatice asupra agriculturii.

Intercalarea culturii, care impune cultivarea simultană a mai multor specii apropiate între ele, maximizează utilizarea eficientă a parcelelor și minimizează vulnerabilitatea la condiții meteorologice haotice. Aceste practici sunt similare cu cele agroforestiere care integrează copaci și arbuști în sisteme agricole pentru a asigura condiții vitale cum ar fi umbrirea culturilor în timpul valurilor de căldură și acționând ca paravane în timpul furtunilor. Ambele practici contribuie la îmbunătățirea calității solului prin reglarea ciclului nutrienților și au un rol crucial în stocarea carbonului pentru a limita emisiile de gaze cu efect de seră.

Culturile intercalate

Intercalarea culturilor este o tehnică agricolă bine stabilită caracterizată prin cultivarea simultană a două sau mai multe culturi în cadrul aceluiași câmp[16]. Această practică urmărește creșterea productivității culturilor prin capitalizarea resurselor disponibile și procese ecologice care rămân neutilizate dacă doar una din specii ar fi cultivată. Prin cultivarea mai multor specii în apropiere una de cealaltă, intercalarea maximizează utilizarea eficientă a pământului și resurselor rezultând în final o creșterea producției[21].

Intercalarea culturilor poate să fie o modalitate interesantă de a întări rezistența la schimbările climatice a culturilor cultivate în condiții europene. Există multe motive pentru aceasta. Este important să fie utilizate diverse culturi deoarece intercalarea permite cultivarea unui amestec de specii care diferă prin ciclul de dezvoltare, structura rădăcinii și necesitățile legate de mediu. Această diversitate poate ajuta la limitarea riscurilor asociate cu evenimentele meteorologice extreme cum ar fi seceta sau ploile puternice. De exemplu, o cultură rezistentă la secetă poate fi intercalată cu una care preferă umiditatea ridicată, asigurând astfel un nivel de productivitate ridicat chiar dacă condițiile meteorologice sunt mai puțin favorabile pentru una dintre culturi [13].

Intercalarea culturilor poate îmbunătății eficiența utilizării resurselor deoarece favorizează utilizarea mai eficientă a apei, nutrientilor și luminii. Acest lucru este important în mod special în regiuni în care modificările climatice au dus la creșterea variabilității disponibilității resurselor. Deoarece nevoile diferitelor culturi sunt complementare, intercalare acestora poate asigura o utilizare mult mai eficientă acestor resurse [15].

În timpul schimbărilor climatice managementul dăunătorilor și a bolilor este mult mai dificil de realizat. Intercalarea culturilor poate influența ciclurile de viață a diferiților dăunători reducând astfel răspândirea acestora, ceea ce duce la o reducere a utilizării pesticidelor și la menținerea sănătății culturilor. Prin prisma modificării modului în care dăunători și bolile acționează datorită schimbărilor climatice, intercalarea culturilor poate asigura un mecanism de apărare natural [20].

Pe termen lung, sustenabilitatea producției de plante pentru alimentație trebuie să aibă în vedere menținerea sănătății solului și creșterea potențialului de stocarea carbonului. Când se utilizează un sistem de culturi intercalate, structura solului poate fi îmbunătățită, la fel și fertilitate acestuia, ceea ce face ca solul să fie mai rezistent la evenimente meteorologice extreme. Utilizarea în culturile intercalate a legumelor, de exemplu, poate duce la fixarea azotului îmbunătățindu-se astfel sănătatea solului. Solurile sănătoase pot rezista mai bine stresului cauzat de schimbările climatice. Mai mult, creșterea cantității de materie organică din sol datorată sistemelor intercalate poate contribui la stocarea carbonului care este esențială pentru a limita schimbările climatice [10].

Pentru a asigura securitatea alimentară pe termen lung este importantă menținerea stabilității culturilor deoarece schimbările climatice pot duce la o creștere a fluctuațiilor temperaturii și la creșterea impredictibilității vremii. Intercalarea culturilor poate stabiliza producția deoarece performanța unei culturi poate fi compensată de lipsa de performanță a unei alteia în condițiile schimbărilor care au loc [5].

Figura 1: Metode de intercalare ([3])

Beneficiile economice sunt de asemenea importante deoarece, prin utilizarea culturilor intercalate sursele de venit ale fermierilor se diversifică aceștia putând beneficia de mai multe recolte de pe același teren [14]. Diversitatea poate fi un buffer financiar împotriva culturilor nereușite sau a fluctuațiilor de preț datorate diferitelor evenimente legate de evenimente asociate cu schimbările climatice.

Sistemele de culturi intercalate pot fi de mai multe tipuri incluzând intercalarea între rânduri, fâșii, mixtă, în releu, intercalarea cu plante capcană, fiecare cu o diferită abordare și beneficii.

Figura 2: Beneficii ale sistemelor de intercalare a culturilor([14])

Sistemele de culturi intercalate au o importanță din ce în ce mai mare în agricultura europeană deoarece oferă beneficii multiple printre care creșterea biodiversității, îmbunătățirea sănătății solului, presiune redusă datorată dăunătorilor și creșterea eficienței utilizării resurselor. Această metodă se aliniază practicilor agricole sustenabile și prietene cu mediul, o prioritate în politica europeană.

Importanța sistemelor de culturi intercalate în agricultura europeană este subliniată de potențialul acesteia de a contribui la securitatea alimentară, rezistența climatică și reducerea cantității de chimicale folosite, în acord cu țintele legate de sustenabilitate ale Uniunii Europene. Mai multe țări europene promovează intercalarea prin diferite mecanisme de susținere, incluzând fonduri pentru cercetare, educație și proiecte legate de agricultură și mediu.

Este de așteptat ca pe termen scurt politica europeană să se dezvolte și să susțină dezvoltarea sistemelor intercalate de culturi. Acest aspect ar putea implica stimulente, subvenții și programe de diseminare a cunoștințelor care să încurajeze răspândirea acestor sisteme. În plus, modificările de politici se pot focaliza pe procese administrative de eficientizare care să creeze un mediu propice și un cadru legal pentru facilitarea implementării sistemelor intercalate. Aceste ajustări sunt menite să maximizeze beneficiile încorporării sistemelor intercalate, contribuind astfel la creșterea sustenabilității și rezilienței sectorului agricol european.

Culturi Agroforestiere

Utilizare a culturilor agroforestiere este o practică sustenabilă de management al terenurilor care combină tehnicile din agricultură cu cele forestiere pentru a crea sisteme integrate și diversificate de utilizare a terenurilor. Acest domeniu este unul sustenabil și are un potențial promițător pentru captarea și stocarea carbonului în sol [1], oferind posibilitatea de a crește rezistența agriculturii europene la schimbările climatice și de a îmbunătății sustenabilitatea acesteia.

Diversificarea culturilor și surselor de venit pentru în contextul creșterii rezilienței în sistemele agroforestiere oferă un amestec dinamic între specii de copaci și culturi rezultând în multiple produse și surse de venit [19]. Această diversificare este critică pentru fermieri ajutându-i să se adapteze la condițiile climatice în schimbare prin distribuirea riscurilor.

În sistemele agroforestiere copacii joacă rol de pivot, crescând retenția apei și prevenind eroziunea solului, ceea ce este de importanță covârșitoare atunci când avem de-a face cu secetă sau ploi intense, evenimente asociate cu schimbările climatice [7]. Mai mult, sistemele agroforestiere contribuie activ la stocarea carbonului în biomasa copacilor și îmbunătățirea materiei organice din sol, luptând împotriva schimbărilor climatice și reducând emisiile de gaze cu efect de seră [8].

Aceste sisteme sunt și campioanele biodiversității, crescând reziliența ecosistemelor în fața schimbărilor climatice. În același timp, diferite specii de plante agricole și copaci creează un habitat propice faunei și insectelor care pot fi benefice în lupta împotriva dăunătorilor [11].

În plus, sistemele agroforestiere facilitează adaptarea la modificările de temperatură și precipitații oferind umbră și paravan pentru celelalte culturi și pentru animale [1]. Această adaptare este deosebit de importantă în regiuni susceptibile la evenimente meteorologice extreme. Integrarea copacilor în sistemele agroforestiere crește fertilitatea solului și se îmbunătățește structura acestuia, solul devenind astfel mai puțin sensibil la provocările legate de schimbările climatice cum ar fi stresul datorat vremii sau dezechilibrul nutrienților [6]. Nu în ultimul rând, copacii din sistemele agroforestiere produc un microclimat local, limitând astfel efectele temperaturilor extreme și reducând pagubele datorate vânturilor puternice. Acest control micro climatic este extrem de important în contextul schimbărilor climatice [12].

Sistemele agroforestiere care integrează copaci cu culturi agricole au început să fie recunoscute pentru beneficiile lor imense. Aceste sisteme se utilizează în diferite forme cu scopul unui management sustenabil al terenurilor în fața schimbărilor climatice, pentru creșterea securității alimentare și pentru a limita impactul modificărilor climatice. Este o practică extensiv întâlnită în Asia, Africa, America Latină și America de Nord, mai ales în țările în curs de dezvoltate [9]. Regiunile în care aceste sisteme sunt puternic dezvoltate includ zona sub-sahariană africană și Asia de sud-est, unde aceste sisteme sunt puternic înrădăcinate în practicile agricole tradiționale. În Europa, culturile agroforestiere au început să fie din ce în ce mai mult cunoscute pentru potențialul lor de a crește sustenabilitate agricolă, a conserva biodiversitatea și ecosistemele [4]. Diferite programe ale Uniunii Europene (UE) și politici naționale au fost lansate pentru a susține inițiativele agroforestiere. Țări, precum Franța, Spania și Portugalia sunt cunoscute ca pionieri în promovarea sistemelor agroforestiere, asigurând stimulente financiare și asistență tehnică pentru a susține adoptarea acestora.

Cele mai promițătoare sisteme agroforestiere din Europa sunt cele care integrează copacii cu culturile arabile sau pășunatul, numite silvo-arabile și, respectiv, silvo-pastorale [18]. Aceste sisteme sunt în concordanță cu obiectivele UE pentru creșterea biodiversității, adaptarea la schimbările climatice și îmbunătățirea rezilienței agricole.

Cu toate acestea, există și provocări care trebuie adresate pentru a pentru ca sistemele agroforestiere să ajungă la potențial maxim în Europa, printre acestea fiind chestiuni ce țin de proprietățile funciare și conștientizarea limitată a avantajelor aduse de aceste tehnologii. Politica agricolă comună a Uniunii Europene după 2020 vizează creșterea susținerii practicilor agroforestiere, stabilind direcția pentru dezvoltarea regională continuă [4].

Figura 3: Metode agroforestiere ([3])

Sistemele agroforestiere pot avea multiple beneficii din punct de vedere al avantajelor aduse ecosistemelor. Detalii sunt prezentate în Figura 4. În general, portofoliul acestor avantaje este extins fie că este vorba despre biodiversitate, ameliorarea impactului dat de schimbările climatice, siguranța alimentară sau energetică, sau recreere

Figura 4. Trei sisteme agroforestiere și beneficiile acestora, adaptare după Palacios și Bokelmann [17].

În concluzie, culturile intercalate și cele agroforestiere oferă soluții practice și complete pentru creșterea rezilienței la schimbările climatice în sistemele de cultură din Europa. Prin diversificarea culturilor, conservarea biodiversității și favorizând captarea și reținerea carbonului, aceste practici sustenabile se aliniază perfect cu țelurile agriculturii reziliente la schimbările climatice. Cu toate acestea, pentru a beneficia de toate aceste avantaje, sunt necesare eforturi concentrate, politici de susținere, asistență tehnică și abordări adaptate implementării sistemelor intercalate și agroforestiere în condițiile agriculturii europene.

Bibliografie

1. Abbas, F., Hammad, H. M., Fahad, S., Cerdà, A., Rizwan, M., Farhad, W., Ehsan, E., Bakhat, H. F. (2017). Agroforestry: a sustainable environmental practice for carbon sequestration under the climate change scenarios—a review. Environmental Science and Pollution Research, 24, 11177-11191.

2. Ajayi, O. C. & Place, F. (2012). Policy support for large-scale adoption of agroforestry practices: experience from Africa and Asia. In Nair, P. K. R., Garrity, D. (Eds.), Agroforestry - the future of global land use. Advances in Agroforestry, vol 9. Springer, Dordrecht. 

3. Burgess, J. A., Cano, M. E. C. & Parkes, B. (2022). The deployment of intercropping and agroforestry as adaptation to climate change. Crop and Environment, 1(2), 145–160.

4. den Herder, M., Moreno, G., Mosquera-Losada, R. M., Palma, J. H. N., Sidiropoulou, A., Santiago Freijanes, J. J., Crous-Duran, J., Paulo, J. A., Tomé, M., Pantera, A., Papanastasis, V. P., Mantzanas, K., Pachana, P., Papadopoulos, A., Plieninger, T. & Burgess, P. J. (2017). Current extent and stratification of agroforestry in the European Union. Agriculture, Ecosystems & Environment, 241, 121–132.

5. Hauggaard-Nielsen, H., Jørnsgaard, B., Kinane, J., & Jensen, E. S. (2008). Grain legume-cereal intercropping: The practical application of diversity, competition and facilitation in arable and organic cropping systems. Renewable Agriculture and Food Systems, 23(1), 3–12.

6. Jonsson, M., Bengtsson, J., Gamfeldt, L., Moen, J. & Snäll, T. (2019). Levels of forest ecosystem services depend on specific mixtures of commercial tree species. Nature Plants, 5(2), 141–147.

7. Jose, S. (2009). Agroforestry for ecosystem services and environmental benefits: an overview. Agroforestry Systems, 76(1), 1–10.

8. Kay, S., Rega, C., Moreno, G., den Herder, M., Palma, J. H. N., Borek, R., Crous-Duran, J., Freese, D., Giannitsopoulos, M., Graves, A., Jäger, M., Lamersdorf, N., Memedemin, D., Mosquera-Losada, R., Pantera, A., Paracchini, M. L., Paris, P., Roces-Díaz, J. V., Rolo, V., Rosati, A., Sandor, M., Smith, J., Szerencsits, E., Varga, A., Viaud, V., Wawer, R., Burgess, P. J. & Herzog, F. (2019). Agroforestry creates carbon sinks whilst enhancing the environment in agricultural landscapes in Europe, Land Use Policy, 83, 581–593.

9. Kiptot, E. & Franzel, S. (2012). Gender and agroforestry in Africa: a review of women’s participation. Agroforestry Systems, 84, 35–58.

10. Kremen, C. & Miles, A. (2012). Ecosystem services in biologically diversified versus conventional farming systems: Benefits, externalities, and trade-offs. Ecology and Society, 17(4), 40.

11. Kumar, B. M. & Nair, P. K. R. (2004). The enigma of tropical homegardens. In Nair, P. K. R., Rao, M. R., Buck, L. E. (Eds.), New vistas in agroforestry. Advances in Agroforestry, vol 1. Springer, Dordrecht.

12. Lasco, R. D., Delfino, R. J. P. & Espaldon, M. L. O. (2014). Agroforestry systems: helping smallholders adapt to climate risks while mitigating climate change. WIREs Climate Change, 5(6), 825–833.

13. Lithourgidis, A. S., Dordas, C. A., Damalas, C. A. & Vlachostergios, D. N. (2011). Annual intercrops: an alternative pathway for sustainable agriculture. Australian Journal of Crop Science, 5(4), 396–410.

14. Maitra, S., Hossain, A., Brestic, M., Skalicky, M., Ondrisik, P., Gitari, H., Brahmachari, K., Shankar, T., Bhadra, P., Palai, J. B.; Jena, J., Bhattacharya, U., Duvvada, S. K., Lalichetti, S. & Sairam, M. (2021). Intercropping—a low input agricultural strategy for food and environmental security. Agronomy, 11(2), 343. 

15. Mobasser, H., Vazirimehr, M. & Rigi, K. (2014). Effect of intercropping on resources use, weed management and forage quality. International Journal of Plant Animal and Environmental Sciences, 4(2), 706–713.

16. Ofori, F. & Stern, W. R. (1987). Cereal-legume intercropping systems. Advances in Agronomy 41, 41–90.

17. Palacios Bucheli, V. J. & Bokelmann, W. (2017). Agroforestry systems for biodiversity and ecosystem services: the case of the Sibundoy valley in the Colombian province of Putumayo. International Journal of Biodiversity Science, Ecosystem Services and Management, 13(1), 380–397.

18. Pantera, A., Burgess, P. J., Mosquera Losada, R., Moreno, G., López-Díaz, M. L., Corroyer, N., McAdam, J., Rosati, A., Papadopoulos, A. M., Graves, A., Riquiero Rodríguez, A., Ferreiro-Domínguez, N., Fernándéz Lorenzo, J. L., González-Hernández, M. P., Papanastasis, V. P., Mantzanas, K., Van Lerberghe, P. & Malignier, N. (2018). Agroforestry for high value tree systems in Europe. Agroforestry Systems, 92, 944–959.

19. Puri, S., Nair, P. K. R. (2004). Advances in agroforestry. Agroforestry Systems, 61-62(1), 437-452.

20. Tilman, D., Cassman, K. G., Matson, P. A., Naylor, R. & Polasky, S. (2002). Agricultural sustainability and intensive production practices. Nature, 418(6898), 671–677.

21. Willey, R. W. & Rao, M. R. (1980). A competitive ratio for quantifying competition between intercrops. Experimental Agriculture, 16(2), 117–125.